Lambda探頭工作原理及正確有效地應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間： 2010-01-22　　點(diǎn)擊次數(shù)： 11532次

Lambda探頭（L-probe）為測(cè)氧探頭并且可用于測(cè)量在混合氣體的含氧成分比例。工作原理為應(yīng)用固體的由三氧化二銥（Y₂O₃）或者氧化鈣（CaO）穩(wěn)定的二氧化鋯電極。二氧化鋯電極為一端鍍有薄鉑層的封閉的管狀，由此內(nèi)層和外層引出傳感器的電極。管的內(nèi)部由陶瓷電元件加熱并且與常壓約含氧20％空氣接觸。

電極管的外部與被測(cè)的含氧的混合氣體接觸。

如果電極管接觸的兩種氣體存在含氧差，氧化物的電子產(chǎn)生位移而兩個(gè)鉑電極產(chǎn)生電勢(shì)差（即為電壓）。

由傳統(tǒng)含氧探針“Classic Oxygen Probe”產(chǎn)生的電勢(shì)差，可由能斯特方程描述為：

E=0.0496*T*log pO₂/pO₂’=mV

此外：

－T ＝溫度＝爐內(nèi)溫度℃＋273

－pO₂= 爐內(nèi)氣氛的氧勢(shì)壓

－pO₂’ = 空氣中的氧勢(shì)壓

由以上公式可得出在爐內(nèi)氧含量10^∧－20及溫度為大約900℃時(shí)，我們可得出電壓為1100…1200mV之間！！。

如果我們所針對(duì)的含氧量很小，傳感器的電極之間的氣體緊密度差非常小，此時(shí)無(wú)論何種傳感器的結(jié)果都是不可靠的，Lambda探頭亦相同。

每一個(gè)用作確定碳勢(shì)的Lambda探頭（L－Probe）必須分別測(cè)試它的緊密度。

每一個(gè)Lambda探頭必須通過(guò)測(cè)試得知在無(wú)含氧差時(shí)電極的電勢(shì)差。

Lambda探頭（L－Probe）帶有內(nèi)部的陶瓷加熱器為理論加熱溫度至550℃,

但實(shí)際生產(chǎn)中不可能使每個(gè)Lambda探頭（L－Probe）正好在此溫度；所以需要在之后測(cè)試出在電壓12Vc.c時(shí)的實(shí)際溫度。

如果一個(gè)Lambda探頭的加熱溫度與理論溫度550℃的正負(fù)差小于35℃即為+/-35℃，這個(gè)Lambda探頭可被應(yīng)用在碳勢(shì)調(diào)控或者含氧成分較高的燃燒控制。

實(shí)際上僅有15…20%為汽車工業(yè)生產(chǎn)的Lambda探頭可被應(yīng)用在滲碳熱處理爐的碳勢(shì)調(diào)控。

為Lambda探頭加熱的12V c.c.由直流電源器提供，必須相當(dāng)穩(wěn)定以免成為L-傳感器自身的一個(gè)附加的變量。

MESA生產(chǎn)的電源器 NTV-44可提供加熱元件準(zhǔn)確的電壓，并且使Lambda探頭信號(hào)成為高阻抗信號(hào)以匹配其相連設(shè)備的阻抗。由于陶瓷元件的內(nèi)阻為20至120Kohm，所以是必要的。

MESA公司使用的每一個(gè)Lambda探頭，均為事先由其特性特殊挑選的。

每一個(gè)MESA Lambda探頭的測(cè)試特性作為兩個(gè)參數(shù)K1及K2刻在了傳感器的金屬外殼上。

這兩個(gè)參數(shù)值是該Lambda探頭的工作特性，每個(gè)Lambda探頭的參數(shù)值不同。

以上的工作特性參數(shù)值必須反應(yīng)在碳勢(shì)計(jì)算中，以便得到準(zhǔn)確的實(shí)際值。由于相同的原因，相應(yīng)的設(shè)備及軟件需要輸入以上兩個(gè)工作特性參數(shù)K1及K2。

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