زركونيا ( محلل الأوكسجين ) هي المعدات الأساسية في مراقبة العملية الصناعية وحماية البيئة والرصد . على أساس مبدأ الكهروكيميائية الصلبة المنحل بالكهرباء زركونيا الاستشعار ، والأجهزة الحديثة حققت قفزة نوعية في قياس الدقة ، سرعة الاستجابة والقدرة على التكيف البيئي . تحلل هذه الورقة خصائص الأداء الأساسية من ثلاثة أبعاد .

　　دقة القياس في درجة حرارة عالية : اختراق من النظرية إلى الممارسة

1 . القدرة على العمل في منطقة واسعة درجة الحرارة

نانو زركونيا الصلبة المنحل بالكهرباء ( zro · y · o ₂ ) مع البلاتين الكهربائي المحفز طبقة يمكن قياسها مباشرة في درجة حرارة عالية من 300-1200 ℃ دون تبريد الجهاز . تحليل حالة انفجار فرن الغاز في الحديد والصلب المشاريع تبين أن قياس الانحراف هو دائما أقل من 0.2 في المائة س ₂ تحت 950 ℃ لمدة 6 أشهر ، وهو ما يتجاوز الحد من 300 ℃ التقليدية الكهروكيميائية الاستشعار .

2 . مقاومة الصدمة الحرارية تصميم هيكل

معامل التمدد الحراري هو تغيير خطي من الداخل إلى الخارج ، ويمكن أن تحمل درجة حرارة لحظية 800 ℃ / دقيقة . النتائج التجريبية تبين أن عمر أجهزة الاستشعار هو أقل من 15 ٪ بعد تكرار الصدمة الحرارية في 600-1000 ℃ . . . . . . .

3 . التكيف التعويض عن تكوين غاز المداخن

الغاز الحمضي تدخل يمكن قمعها إلى 0.05 ٪ س ₂ عن طريق ضبط المعلمات من معادلة نرنست بشكل حيوي . تطبيق البيانات من denitration النظام في محطة توليد الكهرباء تبين أن الانحراف بين قياس قيمة ومختبر مطياف الأشعة تحت الحمراء هو أقل من 0.1 في المائة في ظل حالة من تركيز أكاسيد النيتروجين 500 جزء في المليون .

　　ميلي ثانية واحدة سرعة الاستجابة : مفتاح دعم الاحتراق الأمثل

1 - اختراق التوصيل الأيونية الصلبة المنحل بالكهرباء

الموصلية الكهربائية من أجهزة الاستشعار يمكن أن تصل إلى 0.1s / cm في 800 ℃ عن طريق زيادة التنقل أيون الأكسجين مخدر مع 3mol ٪ السكانديوم أكسيد ( SC ₂ س ₃ ) ثلاث مرات من التقليدية اليتريا استقرت زركونيا . النتائج التجريبية تبين أن القراءة من بداية الباردة إلى 90 ٪ مستقرة يستغرق سوى 15 ثانية و زمن الاستجابة ( T90 ) هو تقصير إلى 80 السيدة

2 . التصميم الأمثل تدفق الحقل الصغير

باستخدام تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد لتصنيع العسل إشارة مرور الغاز ، الغاز إشارة كفاءة التبادل بنسبة 40 في المائة . في 10 م / ث سرعة تدفق الغاز ، وفقدان الضغط أقل من 50 باسكال و تأخير الاستجابة أقل من 20 مللي .

3 - خوارزمية ذكية الارسال

دمج مرشح كالمان و التكيف الذاتي نموذج التنبؤ يمكن القضاء على قياس التذبذب الناجم عن تذبذب سرعة التدفق . تطبيق حالة من البتروكيماويات فرن التدفئة تبين أن تذبذب الناتج إشارة من ± 0.5 في المائة إلى ± 0.1 في المائة o ₂ o ₂ عند الموقد هو تحول في كثير من الأحيان .

　　الموثوقية الصناعية : من الصعب التحقق من المختبر إلى الموقع

1 - نظام الوقاية من التسمم

أجهزة الاستشعار المغلفة مع 5 ميكرون سميكة الراتنج الفلوروكربونية الفيلم ، والتي يمكن أن تمنع 99.9 في المائة من الغبار والنفط الضباب . مع نظام backblowing العادية ( 0.5 الآلام والكروب الذهنية الهواء المضغوط ، نبض مرة واحدة كل 2 ساعة ) ، تعمل بشكل مستمر لمدة 2 سنوات دون انسداد في ظل حالة من محتوى الغبار 100 غ / م 3 .

2 - التشخيص الذاتي والإنذار المبكر

من خلال رصد المقاومة الداخلية من أجهزة الاستشعار ( مجموعة عادية من 1-10k Ω ) إشارة الجهد البطارية ( قيمة الاستقرار ± 1 ام ) ، عنصر الشيخوخة يمكن أن يكون حذر قبل 30 يوما . تطبيق البيانات من مصنع الاسمنت يظهر أن هذه الوظيفة يمكن أن تقلل من عدد من التوقف غير المخطط لها بنسبة 75 في المائة .

3 - المكونات الأساسية لحياة طويلة

بعد التحسين من أجهزة الاستشعار تصميم الحياة تصل إلى 5 سنوات ( المنتجات التقليدية فقط 1-2 سنوات ) ، مع تصميم وحدات ، استبدال الوقت من 2 ساعة إلى 15 دقيقة . متوسط الأجل هو 80 ، 000 ساعة ، وفقا للاحصاءات من أكثر من 500 ، 000 وحدة في جميع أنحاء العالم .

زركونيا ( محلل الأوكسجين ) هو إعادة تحديد معايير رصد الأوكسجين الصناعي من ارتفاع في درجة الحرارة مباشرة إلى ميلي ثانية واحدة استجابة . اختراق الأداء لا يظهر فقط في قرار 0.01 ٪ س أو سرعة استجابة 80ms وغيرها من المؤشرات الصعبة ، ولكن أيضا من خلال الابتكار في المواد الذكية خوارزمية تحويل ' مختبر مستوى الدقة ' إلى ' مستوى الميدان الموثوقية ' . من أجل تحقيق دقة التحكم في درجة حرارة عالية ، وارتفاع الغبار ، قوية للتآكل وغيرها من ظروف العمل الشاذة ، واختيار المعدات التي لديها وظائف الشوري المنشطات ، مايكرو تدفق الحقل الأمثل و التشخيص الذاتي .