[发明专利]氧浓度测定仪

说明书

本发明涉及一种气体分析仪器，尤其是一种能够测试气体环境中氧分压或氧气含量的氧浓度测试仪。

目前的氧浓度测试仪主要有三种，一种是雷磁式氧分析仪，它体积大，造价成本高，当用于在线检测时，对于安装或检修都带来一定的困难；一种是氧化锆浓差电池式氧分析仪，这种仪器消耗功率大，需要参比气体，受可燃性气体影响大，使用时需要校准；一种是伽伐尼电池式氧分析仪因使用寿命短，使用时需校准，且不适应高、低温条件下使用，但国内企业生产的主要是这种氧分析仪。另外还有色谱仪对氧含量进行分析等方法主要用于实验室做分析使用。

本发明的目的是为了提供一种使用时无需基准气体，使用温度范围较宽，体积小，使用寿命长的一种氧浓度测试仪。

本发明的目的可以通过以下措施来实现：

本发明包括氧化锆界限电流式氧传感器，加热电压产生电路，工作电压产生电路，采样单元、CPU单元、输出单元、显示及键盘单元。它们的连接关系是氧传感器的输入端a与加热电压产生电路的输出端b相接，氧传感器的输入端o与工作电压产生电路的输出端p正相接，氧传感器的输出端g与采样单元的输入端h相接，CPU单元的输出d与加热电压产生电路的输入端c相接，CPU单元的输出r与工作电压产生电路的输入端q相接，CPU单元的输出端k与显示及键盘单元的输入端l相接，CPU单元的输入端已与显示及键盘单元的输出端f相接，CPU单元的输入端j与采样单元的输出端i相接，CPU单元的输出端m与输出单元的输入端n相接。

氧化锆界限电流式氧传感器工作时，其芯片工作环境温度为350℃～400℃，产生这个温度所需的电源由加热电压电路提供，由于不同传感器所需加热电压不一样，因此本发明中通过键盘及显示单元将加热电压值送入CPU单元，再由CPU单元将信号转化后送给加热电压电路，由加热电压电路产生设定的加热电压提供给传感器以供加热所用。加热电压电路的连接方法及工作原理是：加热电压产生电路由DC/DC转换芯片IC₃，数字电位器IC₄，场效应管T₁，快速恢复二极管D₂，电阻R₃、R₄、R₅、R₆，电容C₅、C₆、C₇、C₈和电感L等组成，其中数字电位器IC₄与电阻R₃、R₄串接在电路的输出端b与地之间，它们的分压输出即R₃、R₄相接的点接在IC₄的反馈F_B端2，IC₃的驱动EXT端7接至场效应管T₁的栅极，场效应管T₁的源极与IC₃的CS的端6及电阻R₆相接，电阻R₆的另一端接至电源电压。场效应管T₁的漏极与快速恢复二极管D₂的负极、与电阻R₅的一端、与电感L的一端相接，R₅的另一端与C₇串接，C₇另一端接地，L的另一端按加热电压产生电路输出端b，数字电位器的U/D端2与加热电压产生电路的输入端C相接，电容C₈跨接于输出与地线之间，C₆接于IC₃的G_B端2与IC₄的V_H端3之间。因此，CPU可以根据键盘键入的值来控制加热电压的输出值，从而避免了手动调节加热电压带来的不便和不准确。