電化學(xué)氧傳感器在其實(shí)際應(yīng)用中存在著氣候影響、壽命與可靠性以及殘余電流等問(wèn)題 ，針對(duì)這些具體問(wèn)題，我們?cè)趯?shí)際運(yùn)用中采取了不同的方法加以解決。
1 、氣候?qū)ρ鮽鞲衅鞯挠绊?/p>
在正常情況下，氣候條件的變化 ( 溫度、濕度和氣壓的波動(dòng) ) 會(huì)對(duì)氧傳感器性能的穩(wěn)定性產(chǎn)生不同程度的影響。溫度的變化會(huì)對(duì)透氧膜的透氧率產(chǎn)生影響，從而影響擴(kuò)散電流。用熱敏電阻補(bǔ)償可以抵償一部分溫度波動(dòng)而產(chǎn)生的偏差，使之變?yōu)樵瓉?lái)的 1/2 ～ 1/3 。還有些氧傳感器表面的透氣膜粘附水氣的能力強(qiáng)，其透氧量會(huì)隨濕度升高而減少，造成氧傳感器 性能降低， 所以選擇氧傳感器的透氣膜時(shí)，應(yīng)選擇對(duì)水氣的粘附力不強(qiáng)，對(duì)水氣的粘附性也較穩(wěn)定的透氣膜。大氣壓波動(dòng)會(huì)同步地引起傳感器性能波動(dòng)，目前許多國(guó)家正在研究消除大氣壓波動(dòng)對(duì)氧傳感器性能影響的方法，方法之一是利用池壁來(lái)安裝壓力緩沖器，這種壓力緩沖器實(shí)質(zhì)上是一張不透氣的膜，利用這張膜的緩沖性可減少大氣壓波動(dòng)對(duì)氧傳感器性能的影響。
2 、化學(xué)氧傳感器的壽命與可靠性
由于受電極結(jié)構(gòu)、電解質(zhì)材料及生產(chǎn)工藝的影響，電化學(xué)式氧傳感器的可靠性偏低，滿足不了使用要求，為客觀反映電化學(xué)式氧傳感器保持其性能指標(biāo)的能力，分析和評(píng)價(jià)電化學(xué)式氧傳感器的可靠性，建立傳感器可靠度隨時(shí)間變化規(guī)律模型及特征參數(shù)間關(guān)系就具有重要意義。做法之一就是從同批產(chǎn)品中隨機(jī)抽樣，先進(jìn)行使用壽命試驗(yàn)，再根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行壽命分布模型統(tǒng)計(jì)推斷和失效分析。失效分析的主要指標(biāo)是靈敏度、測(cè)量范圍和測(cè)量精度。按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) Q / UN2585 — 298 規(guī)定，氧傳感器測(cè)量精度< ± 1% 時(shí)，靈敏度變化及測(cè)量范圍的變化都能由測(cè)量精度反映出來(lái)。所以壽命試驗(yàn)中的檢測(cè)參數(shù)確定為測(cè)量精度，若傳感器的測(cè)量精度超出 ± 1% ，即判為該傳感器失效。
3 、殘余電流問(wèn)題
當(dāng)氣樣的含氧量為零時(shí)，傳感器的擴(kuò)散電流并不為零，這個(gè)電流我們稱之為殘余電流或漏電流 ( I c ) 。在傳感器狀態(tài)為新且電解液純潔時(shí)， I c 很小且可以忽略。但隨著使用過(guò)程中傳感器被雜質(zhì)的感染及酸堿度的變化， I c 逐漸變大，這將對(duì)儀表的測(cè)量精度造成影響。因此，儀表設(shè)計(jì)中應(yīng)設(shè)有殘流校正(利用高純氮?dú)饣虬睔舛ㄆ谛Ｕ龤埩?，使得儀表在使用過(guò)程中保證測(cè)量的高精度。
渦輪流量計(jì)是一種精密流量測(cè)量?jī)x表，與相應(yīng)的流量積算儀表配套可用于測(cè)量液體的流量和總量。廣泛用于石油、化工、冶金、科研等領(lǐng)域的計(jì)量、控制系統(tǒng)。配備有衛(wèi)生接頭的渦輪流量傳感器可以應(yīng)用于制藥、食品等行業(yè)。
渦輪流量計(jì)傳感器部分的維護(hù)保養(yǎng)要注意以下幾點(diǎn)：
1、使用時(shí)，應(yīng)保持被測(cè)介質(zhì)的清潔，不含纖維和顆粒等雜質(zhì)。
2、渦輪流量傳感器在開始使用時(shí)，應(yīng)先將傳感器內(nèi)緩慢的充滿介質(zhì)，然后再開啟出口閥門(閥門應(yīng)安裝在流量計(jì)后端)，嚴(yán)禁傳感器處于無(wú)介質(zhì)狀態(tài)時(shí)受到高速流體的沖擊。
3、渦輪流量傳感器的維護(hù)周期一般為半年。檢修清洗時(shí)，請(qǐng)注意勿損傷測(cè)量腔內(nèi)的零件，特別是葉輪。裝配時(shí)請(qǐng)看好導(dǎo)向件及葉輪的位置關(guān)系。
4、渦輪流量傳感器不用時(shí)，應(yīng)清洗內(nèi)部介質(zhì)，吹干后且在傳感器兩端加上防護(hù)套，防止塵垢進(jìn)入，然后置于干燥處保存。
5、配用的過(guò)濾器應(yīng)定期清洗，不用時(shí)應(yīng)清洗內(nèi)部的介質(zhì)，同傳感器一樣，加防塵套，置于干燥處保存。
6、在傳感器安裝前，用口吹或手撥葉輪，使其快速旋轉(zhuǎn)觀察有無(wú)顯示，當(dāng)有顯示時(shí)再安裝傳感器。若無(wú)顯示，應(yīng)檢查有關(guān)各部分，排除故障。
? 現(xiàn)代傳感器在原理與結(jié)構(gòu)上千差萬(wàn)別，如何根據(jù)具體的測(cè)量目的、測(cè)量對(duì)象以及測(cè)量環(huán)境合理地選用傳感器，是在進(jìn)行某個(gè)量的測(cè)量時(shí)首先要解決的問(wèn)題。當(dāng)傳感器確定之后，與之相配套的測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備也就可以確定了。測(cè)量結(jié)果的成敗，在很大程度上取決于傳感器的選用是否合理。
1)根據(jù)測(cè)量對(duì)象與測(cè)量環(huán)境確定傳感器的類型
?要進(jìn)行—個(gè)具體的測(cè)量工作，首先要考慮采用何種原理的傳感器，這需要分析多方面的因素之后才能確定。因?yàn)?，即使是測(cè)量同一物理量，也有多種原理的傳感器可供選用，哪一種原理的傳感器更為合適，則需要根據(jù)被測(cè)量的特點(diǎn)和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問(wèn)題：量程的大??；被測(cè)位置對(duì)傳感器體積的要求；測(cè)量方式為接觸式還是非接觸式；信號(hào)的引出方法，有線或是非接觸測(cè)量；傳感器的來(lái)源，國(guó)產(chǎn)還是進(jìn)口，價(jià)格能否承受，還是自行研制。
?在考慮上述問(wèn)題之后就能確定選用何種類型的傳感器，然后再考慮傳感器的具體性能指標(biāo)。
2)靈敏度的選擇
通常，在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越好。因?yàn)橹挥徐`敏度高時(shí)，與被測(cè)量變化對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的值才比較大，有利于信號(hào)處理。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測(cè)量無(wú)關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會(huì)被放大系統(tǒng)放大，影響測(cè)量精度。因此，要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比，盡員減少?gòu)耐饨缫氲膹S擾信號(hào)。
? 傳感器的靈敏度是有方向性的。當(dāng)被測(cè)量是單向量，而且對(duì)其方向性要求較高，則應(yīng)選擇其它方向靈敏度小的傳感器；如果被測(cè)量是多維向量，則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。
3)頻率響應(yīng)特性
傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測(cè)量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測(cè)量條件，實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有—定延遲，希望延遲時(shí)間越短越好。
傳感器的頻率響應(yīng)高，可測(cè)的信號(hào)頻率范圍就寬，而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響，機(jī)械系統(tǒng)的慣性較大，因有頻率低的傳感器可測(cè)信號(hào)的頻率較低。
?在動(dòng)態(tài)測(cè)量中，應(yīng)根據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機(jī)等)響應(yīng)特性，以免產(chǎn)生過(guò)火的誤差
4)線性范圍
?傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。以理論上講，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值。傳感器的線性范圍越寬，則其量程越大，并且能保證一定的測(cè)量精度。在選擇傳感器時(shí)，當(dāng)傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。
但實(shí)際上，任何傳感器都不能保證絕對(duì)的線性，其線性度也是相對(duì)的。當(dāng)所要求測(cè)量精度比較低時(shí)，在一定的范圍內(nèi)，可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的，這會(huì)給測(cè)量帶來(lái)極大的方便。
5)穩(wěn)定性
?傳感器使用一段時(shí)間后，其性能保持不變化的能力稱為穩(wěn)定性。影響傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外，主要是傳感器的使用環(huán)境。因此，要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性，傳感器必須要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。
在選擇傳感器之前，應(yīng)對(duì)其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器，或采取適當(dāng)?shù)拇胧?，減小環(huán)境的影響。
傳感器的穩(wěn)定性有定量指標(biāo)，在超過(guò)使用期后，在使用前應(yīng)重新進(jìn)行標(biāo)定，以確定傳感器的性能是否發(fā)生變化。
?在某些要求傳感器能長(zhǎng)期使用而又不能輕易更換或標(biāo)定的場(chǎng)合，所選用的傳感器穩(wěn)定性要求更嚴(yán)格，要能夠經(jīng)受住長(zhǎng)時(shí)間的考驗(yàn)。
6)精度
精度是傳感器的一個(gè)重要的性能指標(biāo)，它是關(guān)系到整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳感器的精度越高，其價(jià)格越昂貴，因此，傳感器的精度只要滿足整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的精度要求就可以，不必選得過(guò)高。這樣就可以在滿足同一測(cè)量目的的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡(jiǎn)單的傳感器。
? 如果測(cè)量目的是定性分析的，選用重復(fù)精度高的傳感器即可，不宜選用絕對(duì)量值精度高的；如果是為了定量分析，必須獲得精確的測(cè)量值，就需選用精度等級(jí)能滿足要求的傳感器。
對(duì)某些特殊使用場(chǎng)合，無(wú)法選到合適的傳感器，則需自行設(shè)計(jì)制造傳感器。自制傳感器的性能應(yīng)滿足使用要求。
449717568
