专利名称：便携式氧化锆氧气传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种氧化锆氧气传感器，属于测量器件，用于测量气体中的氧含量。
但是，现有的氧化锆氧量测量装置中，氧化锆元件均为一端封闭的检测管，实现直插式测量结构，如本申请人设计的申请号为95233969.2的氧化锆氧量分析器探头就属较实用的一种，使用时，将探头上的法兰和烟道连接管与被测的烟道连接，通过加热器和烟温加热，使氧化锆元件加热到750℃左右，此时，氧化锆元件成为氧离子的良好导体，当其两侧的氧含量不同时，在内、外电极上将发生电极反应产生电位差，从而可通过变送器测量被测气体中的氧含量。氧化锆检测管一端封闭，影响气体的流动性，影响气体与电极的接触情况，使检测结果的可靠性、准确性受到影响。
本实用新型所述的便携式氧化锆氧气传感器，包括外壳、氧化锆元件、电加热器和热电偶，氧化锆元件置于电加热器的加热空腔中，电加热器的外侧依次为保温隔热材料层和外壳，氧化锆元件上设测量电极，其氧化锆元件为两端开口的管状结构，氧化锆管的内、外壁上对应涂有内、外电极层，氧化锆管中置有测温热电偶，在加热空腔中，氧化锆管内、外形成被测气体和参比气体的隔离通道，隔离通道的一端分别为被测气体和参比气体的进气口，另一端为出气口。
两端开口的氧化锆管，保证了气体的良好流动性和气体与电极的良好、充分接触，加快了反映速度，增强了接触的敏感性，保证了检测结果的可靠性、准确性。
将出气口设计为综合负压出气口，简化结构，负压吸力和导向，保证了被测气体和参比气体的分别、顺利流动。
将外壳设计为双层外壳，两层外壳间设空气隔热层。增加空气隔热层，增加热阻，增强保温隔热效果，保证氧化锆管的温度稳定性，利于准确检测，同时，避免外壳温度较高，可以将产品做得紧凑、轻巧，便于携带。
在被测气体和参比气体的进气口上分别连接有进气管，在进气管上设气体节流器，便于控制被测气体和参比气体的流速和两者的相对状况，有利于获得准确的检测结果。
本实用新型作为氧气检测装置的核心部分，可以封闭在瓷质壳体内，形成固体一体化结构。将本实用新型与氧量变送器、结果显示器等组装，可制成各种形式的检测装置。
本实用新型在使用时，可以通过连接管道如胶管将被测气体和参比气体分别输送到各自的进气口完成检测，因此，本实用新型可以远离被测设备，尤其是环境恶劣的场合，如浓烟、腐蚀性强或毒性大的气体环境等。如果被测气体悬浮颗粒多或腐蚀性严重，可以在被输送至检测前首先进行净化处理，方便可行，又保护了检测装置。本实用新型适应性强，应用灵活方便，可以不受检测环境和检测气体的限制，可以对各种气体的氧量进行准确检测。
由上看出，本实用新型结构简单轻巧，便于携带，反映速度快，灵敏度高，测量准确，可广泛应用于各个领域气体中氧气含量的测定，将被测气体从检测点抽出，可实现远距离检测，又可对在线检测仪表进行检查、试验、调试、校正等，还可作为试验室的专用仪器使用。
图中1、参比气体节流器 2、参比气体进气管 3、外壳 4、空气隔热层 5、内隔热管 6、保温材料层 7、负压出气口 8、被测气体通道 9、参比气体通道10、内电极 11、外电极 12、电极引线 13、热电偶 14、氧化锆管 15、电阻丝加热体 16、热电偶引线 17、被测气体进气管 18、被测气体节流器。
如图所示，本实用新型所述的便携式氧化锆氧气传感器，包括外壳3、氧化锆元件、电加热器和热电偶13，氧化锆元件置于电加热器的加热空腔中，电加热器的外侧依次为保温隔热材料层6、内隔热管5、空气隔热层4和外壳3，氧化锆元件上设测量电极，其氧化锆为两端开口的管状结构，氧化锆管14的内、外壁上对应涂有环形内、外电极10、11，氧化锆管14中置有测温热电偶13，在加热空腔中，氧化锆管14内、外形成被测气体和参比气体的隔离通道8、9，隔离通道的一端分别为被测气体和参比气体的进气管17、2，进气管17、2上分别设有气体节流器18、1，另一端为综合负压出气口7。
被测气体与参比气体的通道可以交换设计、调试、使用。
将本实用新型传感器与氧量变送器连机可实现氧量的测定。使用时，将从检测点抽出的被测气体和参比气体分别输送至传感器的被测气体、参比气体进气口，调节气体节流器至适宜流量，通过电加热器加热，使氧化锆管加热到750℃左右，当氧化锆管内、外两侧气体的氧含量不同时，使内、外电极间产生电动势，从而可通过氧量变送器测量被测气体的含氧量。
权利要求1.一种便携式氧化锆氧气传感器，包括外壳、氧化锆元件、电加热器和热电偶，氧化锆元件置于电加热器的加热空腔中，电加热器的外侧依次为保温隔热材料层和外壳，氧化锆元件上设测量电极，其特征在于氧化锆元件为两端开口的管状结构，氧化锆管的内、外壁上对应涂有内、外电极层，氧化锆管中置有测温热电偶，在加热空腔中，氧化锆管内、外形成被测气体和参比气体的隔离通道，隔离通道的一端分别为被测气体和参比气体的进气口，另一端为出气口。
2.根据权利要求1所述的氧化锆氧气传感器，其特征在于出气口为综合负压出气口。
3.根据权利要求1或2所述的氧化锆氧气传感器，其特征在于外壳为双层外壳，两层外壳间设空气隔热层。
4.根据权利要求3所述的氧化锆氧气传感器，其特征在于进气口上连接有进气管，进气管上设有气体节流器。
专利摘要本实用新型涉及一种便携式氧化锆氧气传感器，包括外壳、氧化锆元件、电加热器和热电偶，氧化锆元件置于电加热器的加热空腔中，电加热器的外侧依次为保温隔热材料层和外壳，氧化锆元件上设测量电极，其氧化锆元件为两端开口的管状结构，氧化锆管的内、外壁上对应涂有内、外电极层，氧化锆管中置有测温热电偶，在加热空腔中，氧化锆管内、外形成被测气体和参比气体的隔离通道，隔离通道的一端分别为被测气体和参比气体的进气口，另一端为出气口。结构简单轻巧，便于携带，反映速度快，灵敏度高，测量准确，可广泛应用于各个领域气体中氧气含量的测定，适用于各种气体，可实现远距离检测，直接将被测气体从检测点抽出，即可进行检测。
文档编号G01N27/409GK2594793SQ0321452
公开日2003年12月24日 申请日期2003年1月2日 优先权日2003年1月2日
发明者李京和, 李洁 申请人:李京和