Lambda探头工作原理及正确有效地应用

2011年08月09日 17:05:17人气：10572来源：深圳市倍拓科技有限公司

Lambda探头（L-probe）为测氧探头并且可用于测量在混合气体的含氧成分比例。工作原理为应用固体的由三氧化二铱（Y₂O₃）或者氧化钙（CaO）稳定的二氧化锆电极。二氧化锆电极为一端镀有薄铂层的封闭的管状，由此内层和外层引出传感器的电极。管的内部由陶瓷电元件加热并且与常压约含氧20％空气接触。

电极管的外部与被测的含氧的混合气体接触。

如果电极管接触的两种气体存在含氧差，氧化物的电子产生位移而两个铂电极产生电势差（即为电压）。

由传统含氧探针“Classic Oxygen Probe”产生的电势差，可由能斯特方程描述为：

E=0.0496*T*log pO₂/pO₂’=mV

此外：

－T ＝温度＝炉内温度℃＋273

－pO₂= 炉内气氛的氧势压

－pO₂’ = 空气中的氧势压

由以上公式可得出在炉内氧含量10^∧－20及温度为大约900℃时，我们可得出电压为1100…1200mV之间！！。

如果我们所针对的含氧量很小，传感器的电极之间的气体紧密度差非常小，此时无论何种传感器的结果都是不可靠的，Lambda探头亦相同。

每一个用作确定碳势的Lambda探头（L－Probe）必须分别测试它的紧密度。

每一个Lambda探头必须通过测试得知在无含氧差时电极的电势差。

Lambda探头（L－Probe）带有内部的陶瓷加热器为理论加热温度至550℃,

但实际生产中不可能使每个Lambda探头（L－Probe）正好在此温度；所以需要在之后测试出在电压12Vc.c时的实际温度。

如果一个Lambda探头的加热温度与理论温度550℃的正负差小于35℃即为+/-35℃，这个Lambda探头可被应用在碳势调控或者含氧成分较高的燃烧控制。

实际上仅有15…20%为汽车工业生产的Lambda探头可被应用在渗碳热处理炉的碳势调控。

为Lambda探头加热的12V c.c.由直流电源器提供，必须相当稳定以免成为L-传感器自身的一个附加的变量。

MESA生产的电源器 NTV-44可提供加热元件准确的电压，并且使Lambda探头信号成为高阻抗信号以匹配其相连设备的阻抗。由于陶瓷元件的内阻为20至120Kohm，所以是必要的。

MESA公司使用的每一个Lambda探头，均为事先由其特性特殊挑选的。

每一个MESA Lambda探头的测试特性作为两个参数K1及K2刻在了传感器的金属外壳上。

这两个参数值是该Lambda探头的工作特性，每个Lambda探头的参数值不同。

以上的工作特性参数值必须反应在碳势计算中，以便得到准确的实际值。由于相同的原因，相应的设备及软件需要输入以上两个工作特性参数K1及K2。

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