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进口氧传感器采用的技术特点有哪些?
  • 发布日期:2018-05-25      浏览次数:447
    •    为什么要研究进口氧传感器波形上的杂波信号呢?这是因为杂波可能是由于燃烧效率低造成的,只要上流动系统不是处在正确的工作状态下,催化器就不能被地测试,氧传感器波形的杂波能警告各个发动机气缸性能的下降,这时废气诊断是zui主要的。因为它能发现催化器转换效率的降低和个别气缸的性能降低。杂波信号也妨碍燃油反馈控制系统控制器的正常运行,“燃油反馈控制系统控制器”专门指起作用的软件程序,进口氧传感器是接受进口氧传感器电压信号并计算正确的即时喷油或混合气控制命令的程序。
        进口氧传感器种类很多,现在研究zui多的是气体氧传感器,进口氧传感器用于测量气相中氧的浓度或氧分压,还有用来测量水中溶解氧浓度的溶氧分析仪等其它类型。这些氧传感器结构不同,但均采用电化学原理。
        1 、气体氧传感器
        这种进口氧传感器基本上分为两大类,一类是固体电解质氧传感器。以二氧化锆氧传感器为例,它以对氧离子有较高导电能力的 ZrO 2 作基质,两面设有对氧有催化还原作用的铂电极,将其置于含氧的参比气体和待测气体中。按能斯特公式测得此电池电动势E及已知参比气体中氧的分压 PO2 ,即可求得待测气体中氧含量。
        由于电池电动势E与待测气体中氧含量成对数关系,故信号不易处理,研究者在此基础上对其进行改进,又研制成了极限电流型氧传感器。它是靠外加电压驱动电池反应的,当外电压增至某一值时,气相氧扩散至电极表面的速度跟不上电极还原反应的速度,回流中出现饱和的电流值,此电流不随外加电压增大而增加,被称为极限电流,其大小与氧浓度呈线性关系。此类传感器具有灵敏度高、响应快、信号易于处理、不带有参比气体和易于微型化的优点,已成功地用于汽车乏氧检测中,节能效果很显着。
        另一大类为催化电化学氧传感器,进口氧传感器是根据与氧气有关的催化电极的反应来测定待测气氛中氧浓度的。进口氧传感器也有两种型号:一种为电极恒电位电解式,另一种为原电池型氧传感器,两者都以对氧有催化还原活性的金属为阴极,以不能极化的金属,(如 Pb 、 Cu 、 Cd 等)为阳极,电解质一般。
        采用碱或酸及其盐的溶液。近几年来,随着实际应用的要求,这两种氧传感器都在向两电极系统方向发展,尤其是利用透氧高分子薄膜来测定气体中或溶液中氧浓度的隔膜型氧传感器发展zui迅速。
        2 、测量溶解氧的浓度的进口氧传感器
        进口氧传感器是指溶解在水中的氧气,它在河流、湖泊、海洋中都大量的存在,是检测水质和环境污染程度的重要指标。用 传统的化学法(如碘量滴定法)测定水溶液中的溶解氧很费时的,且成本高,不能连续测量 ,而用滴汞电极的极谱分析zui为简单。但是, DME 的一些特性又影响了它在现场工作中的应用。金与铂电极能克服 DME 遇到的某些困难,但在一些生物介质中就失效。这种电极利用 膜可渗透氧但不能渗透水和有机及无机溶质的原理,保护电极不与这类还原物质紧密接触,从而使传感器的灵敏度不受影响。
        当前用来测量水中溶解氧浓度zui常用的仪器就是电化学传感器。进口氧传感器主要有两种类型:一是根据电池原理而设计的,本身就是个电池,不需外加电压,可通过测量电解电流来测量溶解氧浓度。测量时将其放入待测溶液,水中溶解氧透过透氧膜,溶解于膜与电极之间的电解液薄层中,当两输出端接上负载电路时,氧在阴极表面上发生还原反应。对于结构和透氧膜确定的传感器而言,在一定温度下,进口氧传感器的电流只与试样中的氧分压成正比,因此,测定电流即可知氧浓度。
        另一种用来测量水中溶解氧的浓度的传感器 为电极恒电位电解式进口氧传感器。在其两电极之间加一适当的极化电压,此时溶解氧透过高分子膜,在阴极上发生还原反应,产生了正比于试样溶液中氧浓度的电流。当电极结构固定时,在一定温度下,扩散电流的大小只与样品氧浓度成正比例关系,测得电流值大小,便可知待测试样中氧的浓度。
        进口氧传感器的故障会产生如下影响,当氧传感器或线路有故障时,容易产生下列故障:①废气排放超标;②怠速不稳;③空燃比不正确;④油耗上升。氧传感器失效后,会使发动机怠速运转不稳,油耗增加,排气管冒黑烟。常见故障是氧传感器因堵塞中毒而失效。
        进口氧传感器产生上述故障的原因主要有以下几点。
        a、氧传感器的陶瓷硬而脆,用硬物敲击或用强烈气流吹洗都可能使其碎裂而失效。处理时要特别小心,发现问题要及时更换。
        b、氧传感器内部进入油污或尘埃等沉积物时,阻碍外部空气进入氧传感器内部,会使传感器的输出信号改变,不能正确修正空燃比。表现为油耗上升,排放浓度明显增加,此时将沉积物除净就会使其恢复正常工作。
        c、氧传感器中毒,尤其是在以前使用加铅汽油,使氧传感器铅中毒而失效。另外,氧传感器发生硅中毒也是常有的事。汽油和润滑油中含有的硅化合物燃烧后生成的二氧化硅,硅橡胶密封垫圈使用不当散发出的有机硅气体,都会使传感器失效。因此,要使用质量高的燃油和润滑油。修理时要正常选用和安装橡胶胶垫,传感器上涂制造厂规定使用的溶剂和防粘剂等。
        d、对于进口氧传感器,如果加热器电阻烧蚀,很难使传感器达到正常工作温度而失去作用。一般加热电阻的阻值为5~7Ω,如果电阻值为无穷大,则应更换传感器。
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