[其他]用于熔炉的氧气监测系统和该氧气监测系统的读取器

说明书

本实用新型涉及用于熔炉的氧气监测系统和该氧气监测系统的读取器。该系统包括氧气监测探针，该氧气监测探针包括用于提供感测的氧气信号的氧气传感器；以及包括高输入阻抗放大器的读取器，该读取器用于接收感测到的氧气信号，所述高输入阻抗放大器具有大于100GΩ的差分或共模输入阻抗。有利地，高输入阻抗放大器提供信号隔离或调节，从而减少氧气读数中的误差不确定性。

技术领域

本实用新型总体上涉及一种用于熔炉的氧气监测系统和该氧气监测系统的读取器。

背景技术

本说明书引用任何的现有技术不是且不应被视为对现有技术形成公知常识的一部分的承认或任何形式的暗示。

氧气监测系统用于监测熔炉或窑炉中的氧气。该系统包括氧气监测探针，该氧气监测探针包括用于提供感测的氧气信号的氧气传感器。读取器接收并处理感测到的氧气信号，以确定熔炉中的氧气浓度。

氧分压的确定取决于温度，当然也取决于氧分压，这是由于在电荷平衡时跨半导体边界产生的电动势(EMF)的结果。EMF由Nernst方程确定，Nernst方程是一种众所周知并被充分理解的化学和电反应，以协助许多不同的分压，包括氧气。Nernst方程可用于确定各种大气中的氧气浓度。

然而，申请人已经意识到传感器随着时间的流逝而退化，随着老化和温度的升高产生更高的内部源阻抗，这在氧气读数中引入了误差。

优选实施例提供了一种对这些错误有更强抵抗力的氧气监测系统。

实用新型内容

根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于熔炉的氧气监测系统，该系统包括：

氧气监测探针，包括用于提供感测的氧气信号的氧气传感器；以及

包括高输入阻抗放大器的读取器，该读取器用于接收感测到的氧气信号，所述高输入阻抗放大器具有大于100GΩ的差分或共模输入阻抗。

有利地，高输入阻抗放大器提供信号隔离或调节，从而减少氧气读数中的误差不确定性。

高输入阻抗放大器可以具有大于10¹²Ω、10¹³Ω、10¹⁴Ω或10¹⁵Ω的差分或共模输入阻抗。高输入阻抗放大器具有小于100kΩ的低输入参考阻抗。该高输入阻抗放大器可能包含Burr-Brown^TM INA116。

在一方面，所述读取器还包括电子显示器，所述电子显示器用于以图形方式显示所感测的随时间变化的熔炉中的氧气浓度和/或温度。

在一方面，所述氧气监测系统还包括参考空气泵，所述参考空气泵用于将空气泵送到所述氧气监测探针的参考室中。

在一方面，所述氧气监测系统还包括位于所述参考空气泵与所述参考室之间的空气流量控制器。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种用于熔炉的氧气监测系统的读取器，该读取器包括高阻抗放大器，用于从包括氧气传感器的氧气监测探针接收感测到的氧气信号，所述高阻抗放大器具有大于100GΩ的差分或共模输入阻抗。

在一方面，所述高阻抗放大器具有大于10¹²Ω、10¹³Ω、10¹⁴Ω或10¹⁵Ω的差分或共模输入阻抗。

在一方面，所述高阻抗放大器具有小于100kG的低输入参考阻抗。

在一方面，所述高阻抗放大器包括Burr-Brown^TM INA116。

在一方面，所述读取器还包括电子显示器，用于以图形方式显示所感测的随时间变化的熔炉中的氧气浓度和/或温度。