[发明专利]一种高压氧传感器

说明书

本发明公开了一种高压氧传感器，包括四孔陶瓷管、热电偶，所述热电偶安装在四孔陶瓷管内的内芯内，热电偶的外围设置有钢玉管，所述钢玉管的外侧通过密封圈安装氧化锆片，所述氧化锆片的左右两侧分别连接有氧化锆内电极和氧化锆外电极，氧化锆外电极的右侧设置有移动顶管。本发明在结构上采用可移动双电极接触法，可满足最低测量到微氧10^‑30数量级，线性重复精度可达±0.2％，反应速度在0.05毫秒，解决了目前市场无同类产品无法对特殊行业高压环境下监控氧量的问题，特别是第三代和第四代核能机组需在高温高压环境下监测热交换蒸汽中的氧含量的问题以及特钢熔炼过程中高压保护气体中的微氧监控问题。

技术领域

本发明涉及高压下测控微量氧的技术领域，具体是一种高压氧传感器。

背景技术

目前市场上测氧系统都是在假设在一个标准大气压下，根据能斯特定律换算成氧含量百分数。现有的测氧系统是利用氧化锆进行测量，因氧化锆(ZrO)在高温环境很脆弱，受压后会爆裂，因此在高压下无法工作，另外由于加工技术问题，现有的测氧传感器都是加工成试管形状(见图1)，在高压环境下，试管状的测氧传感器受挤压后破裂，造成无法测量。因此在采用现有的测氧技术时，要测量高压气分时，一般都会把被测气体引出到测量罐减压测量，这就造成所测数据的偏差和真实性，达不到真实被测数据的线性关系。在一些工业应用中，需在高压状态真实反应被测气体中含氧量时，现有测氧系统就无法测量完成。

随着国家对新能源，新材料合成工艺的需要，对在高温高压环境下真实监测到气体中的氧含量有越来越迫切的需求，这是产品质量和工艺合成中氧含量参数指标是否达标的关键所在。因此，急需要一种能够在高压环境下准确测量氧含量的传感器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压氧传感器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高压氧传感器，包括四孔陶瓷管、热电偶，所述热电偶安装在四孔陶瓷管内的内芯内，热电偶的外围设置有钢玉管，所述钢玉管的外侧通过密封圈安装氧化锆片，所述氧化锆片的左右两侧分别连接有氧化锆内电极和氧化锆外电极，氧化锆外电极的右侧设置有移动顶管，所述移动顶管和钢玉管的外侧安装有探头加热器，探头加热器的外侧安装有加热器保温套，所述加热器保温套的外围安装有氧化锆探头外壳，所述氧化锆探头外壳的左侧为探头安装螺丝纹扣，探头安装螺丝纹扣的左侧安装有压板，所述氧化锆片和氧化锆片内电极的左侧与压板之间分别安装有锆管弹簧和电极弹簧。

优选地，所述移动顶管的右侧安装有移动顶套。

优选地，所述移动顶套与所述移动顶管之间设置有顶套弹簧。

优选地，所述热电偶的左侧连接有探头热电偶及氧化锆内电极导线。

优选地，所述探头加热器的左侧连接有探头加热器导线。

优选地，所述探头安装螺丝纹扣的下方通过压力传感器连接有二次仪表氧分仪。

优选地，所述压力传感器的右上角位置设置有校正和清尘气体输入口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明在结构上采用可移动双电极接触法，可满足最低测量到微氧10^-30数量级，线性重复精度可达±0.2％，反应速度在0.05毫秒，解决了目前市场无同类产品无法对特殊行业高压环境下监控氧量的问题，特别是第三代和第四代核能机组需在高温高压环境下监测热交换蒸汽中的氧含量的问题以及特钢熔炼过程中高压保护气体中的微氧监控问题。

附图说明

图1为现有技术中测氧传感器的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明的工作原理示意图；