马拉松氧探头操作手册

MS1操作手册

一、介绍：

氧化锆传感元件提供了一种唯一的测量热元件体O2的方法。安装在一个探头上可以测量很低的O2浓度或是很大范围的氧浓度。这个探头允许一种就地测量，测量的方式用以热环境。

二、技术说明

碳测量是一种氧化锆的特别产品，设计用于在严酷的环境下操作，这种环境非常容易导致传感器过早的失效。

氮化锆传感物质是一个插头，它和一些低熔点物质一起被密封在一个铝管内。传感面的电接触是通过维持外壳空腔底部的压力来实现的。所以外壳是负极，而且是不能改变的。任何改变外鞘的行为都会使外鞘探头破坏掉并导致保质期无效。同时还提供周期性的燃碳装置，这是为了预防残碳的累计。请看第5部分第6页。

三、操作原则

外部电极暴露的气体内，如果探头温度在推荐的范围内，那么两极间会产生势差，依照两极间氧分压不同，根据公式：E=2.303（RT/4F）log10（P1/P2）（V）R—气体常数 1.987 cal/ C moll P1，P2—氧的分压（两极上）

T—绝对温度F—法拉第常数（23.060 al/V equiv.）

如果在一端的氧的分压已知那么通过势差就可以测出另外一端的氧的分压。

如果假设在炉内气氛中平衡状态占优势，那么有关碳传感的反应可以表现为：

CO<

同时响应的反应表现为：K=P O2*（Ac）/P co K—平衡温度常数

P O2，P co分压，Ac为碳的活度——与温度、势能相关联的热动力的数值。

如果用碳传感器O2的输出来替换，我们可以建立关于传感输出和碳活度的关系：

E=0.0992T R[log10(0.4577Ac/K/Pco)]MV

最终的等于：

E=0.0551T R[A-logPco+log10f(C%,T R)]+B

A、B—常数TR—绝对温度（）华氏度数表示的绝对温标）

f—碳活度，作为碳势和温度常数

四、操作范围

电池内阻即电极间的电解质阻抗会随温度上升而呈指数下降，所以我们推荐电导率的降低，会使电势测量值使用温在1300 F以上。

最大的承受温度受两个因素控制：a、在固体电解质内，低于理论值。b、外部电极退化。电传导的发生点是氧势和温度共同作用的。对氧化锆，它将发生在低氧浓度和高温下。当电传导开始时，它会随氧浓度降低而升高，随温度升高而升高。

推荐使用温度在1300 F~2100 F之间，最好是1850 F~2050 F。

五、拆包装：本手册所指的传感器非常脆弱，拆包和拿放时必须十分小心。

每一根从马拉松公司发出的都经过可靠的包装。

“这个包装应该保存，以便需要将探头寄回马拉松公司时使用”

包装包括一个外盒和一个内部有三个部分的传感器周围。

1. 氧化感器准确性标识

2. 氧探头

3. 操作手册

4. 保证卡

5. 燃尽装置

拆包装程序

1. 将包装放置在一个平的表面上

2. 从外盒顶部剪数据封条

3. 移开外盒的泡沫

4. 将氧探头小心取出

5. 依照安装图小心安装

6. 重新包装外盒以备寄回

“注意”：请填写保证卡，在安装时并寄出，这将延长你的保证期。这样闲置时间将不计在内。

六、安装：重要的说明

1. 保证氧探头水平

2. 氧探头应尽量靠近炉子主控热电偶

3. 氧探头应靠近不应有的接触（辐射管、加热器）等热源或风扇

4. 不应直接触载气的进口

5. 氧探头应放置在工作区的上1/3高度上

6. 氧探头在炉子上的安装孔1 寸

7. 保证安装孔中心线和氧探头中心线在一条线上

8. 安装与炉壳密封焊

9. 保证所有靠近探头外部安装均密封

10. 保证探头伸入炉内2"~6"。特氟龙密封胶带是比较好的材料

11. 插入速度1"/分种（抽出也一样），过快会导致热震动和失效

12. 用提供的特氟龙绝缘，防护信号线，仔细观察报性，不能将防护罩接在将

头上。

13. 将清洁的高温参比气管与探头参比气管联接起来

14. 参比气在探头的头上。

七、维修

探头不需机械维修。任何拆除行为均可导致不可修复的损坏和失效。

预防性维修

除了纠正的终端振动和机械震动源，我们几乎没有什么操作状况可以增长炉子和探头的寿命。

周期性燃烧：

长时间在高碳和高温环境下运行必会导致大多数炉子元件包括探头的破坏。我们推荐经常性的轻微燃烧会避免积碳的危害。“轻度”燃烧通常在1500~1600 F之间而且能够监测到是否完成：碳传感器输出降到200mv，并且在燃尽后在15分钟内不能开到250mv。这用一个简单的碳汽化或多功能碳汽化过程使用可以完成。燃尽时间根据每次不同，通常在60~90秒之间。

氧探头环境：

马拉松公司认识到用户很难负担起这样频繁的炉子燃烧，并且从1985年起，两项致力于发展在恶劣环境下能够延长氧探头的寿命的两项专利技术。

而意想不到的是：我们发现统计曲线的重现性及其在干扰后的恢复方面得到了显著提高。

第一点：这技术适用于运行条件下所有类型传感器。当在炉子操作温度气氛下在电气上短接两极时。因为氧化锆的唯一特性，电流被氧离子携带，而非电子。结果是激烈运动的新生氧反应在电极表面：消耗积碳，重新在电极上形成传导氧化膜。就是这种膜的破坏和电极的膨胀促成了，在碳传感器中传感电阻的缓慢增加，最近达到开放循环条件。

第二点：这种环境技术从根本上减少在开高碳点反应的内部的烟灰的生成，以提高和增大渗碳为代表。碳沉积是由于铝保护壳下镍的催化作用而增加的。这些烟灰的生