En zirkoniumoxidsensor används för att mäta syrehalten i gaser, framför allt i processer där temperaturen är hög och där man behöver löpande kontroll över förbränning eller gasmiljö. Tekniken bygger på zirkoniumdioxid, ett keramiskt material som vid hög temperatur kan leda syrejoner. Därför används sensorn ofta i rökgasanalys, förbränningskontroll och andra industriella applikationer där syremätningen behöver fungera stabilt över tid.
Principen bakom zirkoniumoxidsensorn
Zirkoniumoxidsensorn består av ett keramiskt element med elektroder på båda sidor. När sensorn värms upp blir materialet ledande för syrejoner. Den ena sidan av sensorn exponeras normalt för en referensgas, ofta luft, medan den andra sidan exponeras för den gas som ska analyseras. Om syrehalten skiljer sig mellan dessa två sidor uppstår en elektrisk spänning över sensorn.
Denna spänning hänger ihop med skillnaden i syrehalt mellan referenssidan och provgassidan. Ju större skillnaden är, desto tydligare blir signalen. Det gör att sensorn kan användas för att mäta syre i gasflöden där man vill följa förändringar direkt och få ett stabilt underlag för drift och uppföljning.
Tillämpningar av zirkoniumoxidsensorer
Zirkoniumoxidsensorer används ofta i anläggningar där förbränning är en viktig del av processen, till exempel i pannor, ugnar, kraftverk och andra industriella system där syrehalten påverkar bränsleförbrukning och utsläpp. Genom att följa syrenivån går det att se hur förbränningen arbetar och om luftöverskottet ligger på rätt nivå.
Tekniken används också i vissa avgas- och processapplikationer där syremätningen behöver ske nära processen och där temperaturen gör andra lösningar mindre lämpliga. En fördel med zirkoniumoxidsensorer är just att de fungerar väl i varma och krävande miljöer där kontinuerlig O2-mätning behövs.
Zirkoniumoxidsensorer är därför en viktig del av industriell gasanalys i applikationer där syremätning används för att följa process, minska onödiga förluster och hålla bättre kontroll över drift och utsläpp.
Källor:
