[发明专利]一种具有自校准功能的氧量传感器

说明书

本发明公开的一种具有自校准功能的氧量传感器，包括传感器本体，以及位于传感器本体内部的烟气通道和参比空气通道；烟气通道为氧化锆管，烟气通道内侧烧结安装有烟气侧电极，烟气通道外侧烧结安装有空气侧电极，烟气侧电极与空气侧电极之间的电位差通过电动势测量仪表进行显示；烟气通道两端分别作为烟气进入端和压缩空气反冲端，压缩空气用于对烟气通道进行反向吹扫；参比空气通道位于烟气通道外侧，空气侧电极位于参比空气通道内部，参比空气通道内部通入参比空气，用于与压缩空气的氧含量进行比较自校准。本发明通过反冲的压缩空气，以及参比空气通道中的参比空气中氧含量的比较，实现了氧量传感器的自校准功能，保证了氧量传感器的测量准确性。

技术领域

本发明属于测量技术领域，涉及一种具有自校准功能的氧量传感器。

背景技术

目前，锅炉排烟中氧量监测一般使用氧化锆，现实使用中，由于锅炉排烟烟气的中含有腐蚀性气体SO₂等、含有一定量的碱金属、较高的灰尘含量，特别是灰尘和碱金属易粘结在氧化锆探头表面，同时烟气中的水和SO₂等在探头表面会形成硫酸辐射。这都将导致氧化锆氧量传感器显示数值出现漂移，与实际氧量有较大偏差。另外现有氧化锆氧量传感器由于在恶劣氧气环境中使用，导致其使用时间较短。在运行中发现，某些循环流化床锅炉排烟的氧量传感器显示器已经达到6.0％，按此氧量运行应该能够保证锅炉中煤的燃烧，但实际上飞灰含量非常高，说明燃烧不充分，经其他烟气分析仪标定后发现，氧量仅有2.5％，说明氧量传感器发生了明显的偏差。由于氧量传感器显示偏差造成的氧量偏差，导致飞灰含碳量成倍增加，锅炉热效率明显降低，燃料消耗量增大，影响了节能减排。

因此，提供一种测量准确性高的具有自校准功能的氧量传感器是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明针对上述研究现状和存在的问题，提供了一种具有自校准功能的氧量传感器，用于解决现有氧量传感器发生漂移不能发出警告或校准的准确性低的问题，适用于温度在300～1000℃之间烟气的测量，能够有效提高测量准确性，并具有自校准功能。

为实现上述目的其具体方案如下：

一种具有自校准功能的氧量传感器，包括传感器本体，以及位于所述传感器本体内部的烟气通道和参比空气通道；

所述烟气通道为氧化锆管，所述烟气通道内侧烧结安装有烟气侧电极，所述烟气通道外侧烧结安装有空气侧电极，烟气侧电极与空气侧电极之间的电位差通过电动势测量仪表进行显示；所述烟气通道两端分别作为烟气进入端和压缩空气反冲端，所述压缩空气用于对所述烟气通道进行反向吹扫；

所述参比空气通道位于所述烟气通道外侧，所述空气侧电极位于所述参比空气通道内部，所述参比空气通道内部通入参比空气，用于与所述压缩空气的氧含量进行比较自校准。

本发明通过反冲的压缩空气，以及参比空气通道中的参比空气中氧含量的比较，实现了氧量传感器的自校准功能，保证了氧量传感器的测量准确性。

优选的，所述烟气通道设有两个，且所述参比空气通道位于两个所述烟气通道中间，所述参比空气通道开设方向与所述烟气通道开设方向相同。

优选的，两个所述烟气通道交替进行压缩空气反冲，即至少一个所述烟气通道中通入烟气。两个烟气通道能够保证氧量传感器可以在正常工作的状态下，同时进行自校准过程。

优选的，所述烟气通道为扩压管，即自烟气进入端至压缩空气反冲端的方向管内径逐渐增大。从烟气进入端看，烟气通道为扩压管，有利于烟气与电极的充分接触，提高接触能力；从压缩空气反冲端看，烟气通道为渐缩管，压缩空气可以进一步提高速度，加强冲刷能力，将通道内的杂物和电极表面的积灰等吹扫干净，将积灰吹扫回烟气侧连通的锅炉内部，有利于传感器的长期使用。