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    日本Motoyama直插式氧化鋯氧傳感器：750–1400 ℃工業(yè)爐內(nèi)氧分壓在線測(cè)量

    發(fā)布時(shí)間： 2025-11-12　　點(diǎn)擊次數(shù)： 31次
    　　在陶瓷燒結(jié)、滲碳淬火、玻纖池窯等高溫工序中，爐內(nèi)氧分壓(PO?)直接決定產(chǎn)品色澤、強(qiáng)度及能耗水平。日本Motoyama(本鄉(xiāng)電裝)推出的直插式氧化鋯氧傳感器，將鋯池、熱電偶與保護(hù)管集成于一體，可在 750–1400 ℃煙道或爐膛內(nèi)連續(xù)運(yùn)行，無需采樣、無需參比氣泵，以 ±5 mV 以內(nèi)的電動(dòng)勢(shì)精度實(shí)時(shí)輸出氧電勢(shì)，成為高溫?zé)崽幚硇袠I(yè)氧含量在線測(cè)控的核心利器。
     
    　　一、一體直插結(jié)構(gòu)：爐壁開孔即可測(cè)，免采樣零滯后
     
    　　傳感器采用 Φ12–25 mm 整體氧化鋯固體電解質(zhì)管，外側(cè)燒結(jié)多孔鉑電極，內(nèi)側(cè)以空氣自參比，省略了傳統(tǒng)抽氣泵與參比氣管。保護(hù)管選用 Inconel 600 或剛玉-鉬復(fù)合材質(zhì)，可插入 600、800、900 mm 乃至 950 mm 定制長度，直接抵達(dá)爐內(nèi)均溫區(qū)，響應(yīng)時(shí)間 T??<3 s，消除取樣管冷凝、吸附造成的測(cè)量滯后。
     
    　　二、750–1400 ℃寬溫域：陶瓷燒成、滲碳、玻纖池窯全場(chǎng)景
     
    　　陶瓷輥道窯：1050 ℃下控制 PO?=10?? atm，抑制 Fe²?→Fe³?變色，成品白度提升 2 度；
     
    　　滲碳爐：880 ℃配合 CO?2C+O?反應(yīng)，通過氧電勢(shì)實(shí)時(shí)計(jì)算碳勢(shì)(CP)，精度 ±0.03 %C，替代露點(diǎn)儀，工藝周期縮短 15 %；
     
    　　玻纖池窯：1250 ℃熔融玻璃液面上方維持 PO?≈10?? atm，降低鉑銠漏板氧化損耗 30 %，年省貴金屬 0.8 kg。
     
    　　三、微量氧到高氧全量程：1 ppm–10²? atm PO?
     
    　　依據(jù)能斯特方程 E=(RT/4F)·ln(PO?_ref/PO?_sam)，傳感器在 750 ℃時(shí) 1 mV 對(duì)應(yīng)約 2.4 倍 PO? 變化；儀表內(nèi)置 0–1500 mV 線性化曲線，可覆蓋 1 ppm 至 10²? atm 的低氧段，滿足光亮熱處理、3D 打印金屬退火等苛刻工藝。
     
    　　四、免維護(hù)長壽命：鋯池抗熱震，壽命≥36 個(gè)月
     
    　　氧化鋯管采用 8 mol% Y?O? 全穩(wěn)定立方相，抗熱震 ΔT>200 ℃；鉑電極外覆多孔 Al?O? 保護(hù)層，阻擋 SiO?、PbO 等揮發(fā)物中毒；現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)在 1200 ℃陶瓷窯連續(xù)運(yùn)行 30 個(gè)月，電動(dòng)勢(shì)漂移 <3 mV，無需標(biāo)定補(bǔ)償。
     
    　　五、智能變送與互聯(lián)
     
    　　輸出：氧電勢(shì) 0–1500 mV + R 型熱電勢(shì)，隔離 4–20 mA 與 RS-485 (Modbus RTU)；
     
    　　校準(zhǔn)：出廠附帶 8 %O? 標(biāo)準(zhǔn)氣體驗(yàn)證數(shù)據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)僅需單點(diǎn)空氣(20.6 %O?)30 s 完成校準(zhǔn)；
     
    　　診斷：鋯池阻抗實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，阻抗 >50 kΩ 自動(dòng)報(bào)警，提示更換，避免突發(fā)性斷偶失效。
     
    　　結(jié)語
     
    　　Motoyama 直插式氧化鋯氧傳感器以"免采樣、寬溫域、高鋯池壽命"三大優(yōu)勢(shì)，為 750–1400 ℃工業(yè)爐提供毫秒級(jí)氧分壓在線測(cè)控手段，從陶瓷、金屬到玻璃，助力熱處理向低能耗、高良率、數(shù)字化再邁一步。
     
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