氧氣變送器是一種將氧氣濃度信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號輸出的儀器，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療等領(lǐng)域。以下是其詳細(xì)介紹：

工作原理

· 氧氣變送器通常采用電化學(xué)傳感器或氧化鋯傳感器來檢測氧氣濃度。

o 電化學(xué)傳感器：基于氧氣在電極上發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)氧氣與傳感器中的電解液接觸時，會在工作電極和對電極之間產(chǎn)生電流，該電流與氧氣濃度成正比。通過測量這個電流，就可以得出氧氣的濃度。

o 氧化鋯傳感器：利用氧化鋯在高溫下對氧氣的傳導(dǎo)特性，當(dāng)氧化鋯兩側(cè)的氧氣濃度不同時，會產(chǎn)生氧離子遷移，從而在兩側(cè)形成電勢差，這個電勢差與氧氣濃度的對數(shù)呈線性關(guān)系，通過測量電勢差來計(jì)算氧氣濃度。

結(jié)構(gòu)組成

· 傳感器：是氧氣變送器的核心部件，負(fù)責(zé)感知氧氣濃度并將其轉(zhuǎn)化為電信號。不同類型的傳感器適用于不同的環(huán)境和測量范圍。

· 信號處理電路：對傳感器輸出的微弱電信號進(jìn)行放大、濾波、線性化處理和模數(shù)轉(zhuǎn)換等，將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電信號，如 4 - 20mA 電流信號或 0 - 5V 電壓信號，以便于傳輸和后續(xù)處理。

· 顯示模塊：部分氧氣變送器配備有顯示模塊，通常為液晶顯示屏（LCD）或數(shù)碼管，用于直觀地顯示當(dāng)前測量的氧氣濃度值。

· 電源模塊：為變送器提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)，確保其正常工作。電源模塊可以采用交流市電供電、直流電源供電或電池供電等方式。

· 外殼：起到保護(hù)內(nèi)部電路和傳感器的作用，同時具有良好的密封性和防護(hù)性能，以適應(yīng)不同的工作環(huán)境，如防水、防塵、防爆等。

特點(diǎn)及應(yīng)用

· 特點(diǎn)

o 測量精度高：能夠準(zhǔn)確測量環(huán)境中的氧氣濃度，滿足不同應(yīng)用場景對精度的要求，一般測量精度可達(dá) ±1% FS（滿量程）或更高。

o 響應(yīng)速度快：可以快速感知氧氣濃度的變化，并及時輸出相應(yīng)的電信號，以便實(shí)時監(jiān)測和控制氧氣濃度。

o 穩(wěn)定性好：具有良好的長期穩(wěn)定性和重復(fù)性，能夠在長時間運(yùn)行中保持準(zhǔn)確的測量結(jié)果，減少校準(zhǔn)和維護(hù)的頻率。

o 適應(yīng)性強(qiáng)：可根據(jù)不同的應(yīng)用需求選擇不同類型的傳感器和變送器，適應(yīng)各種惡劣環(huán)境，如高溫、高濕度、腐蝕性氣體等。

· 應(yīng)用

o 工業(yè)生產(chǎn)：在化工、鋼鐵、電力等行業(yè)中，用于監(jiān)測生產(chǎn)過程中的氧氣濃度，以確保安全生產(chǎn)。例如，在化工反應(yīng)釜中，需要精確控制氧氣含量，防止爆炸等危險事故的發(fā)生；在鋼鐵冶煉過程中，通過監(jiān)測氧氣濃度來優(yōu)化燃燒過程，提高能源利用效率。

o 環(huán)境監(jiān)測：用于監(jiān)測大氣環(huán)境、室內(nèi)空氣質(zhì)量以及污水處理廠等場所的氧氣濃度。例如，在城市環(huán)境監(jiān)測中，監(jiān)測空氣中的氧氣含量可以反映空氣質(zhì)量狀況；在污水處理過程中，監(jiān)測曝氣池中氧氣濃度有助于優(yōu)化污水處理工藝，提高處理效果。

o 醫(yī)療領(lǐng)域：在醫(yī)院的病房、手術(shù)室、重癥監(jiān)護(hù)室等場所，用于監(jiān)測患者呼吸環(huán)境中的氧氣濃度，確?；颊呶踔委煹陌踩陀行?。同時，在麻醉過程中，也需要精確監(jiān)測氧氣濃度，以保障患者的生命安全。

o 航空航天：在飛機(jī)座艙、航天器艙內(nèi)等環(huán)境中，監(jiān)測氧氣濃度，確保航天員和乘客的呼吸安全。此外，在航空發(fā)動機(jī)的燃燒過程中，也需要監(jiān)測氧氣濃度，以優(yōu)化燃燒效率，提高發(fā)動機(jī)性能。