Оксик-16 преобразователь концентрации кислорода электрохимический
Электрохимический сенсор Оксик-16 предназначен для преобразования концентрации кислорода в величину постоянного напряжения, пропорциональную парциальному давлению кислорода в анализируемой газовой смеси.
Датчик кислорода Оксик-16 (Oksik-16) является измерительным элементом, применяющимся в газоанализаторах и газоаналитических системах с диффузионным отбором пробы, а также с принудительным отбором (требуется внешняя газовая камера).
Электрохимический преобразователь концентрации кислорода Оксик-16 (Oksik-16) может размещаться в выносном зонде или в корпусе прибора.
Область применения электрохимического преобразователя Оксик16 (Oksik16)
Электрохимический преобразователь концентрации кислорода Оксик-16 требуется в случае отработки ресурса датчика кислорода и замены его на новый.
Принцип действия датчика кислорода Оксик-16 (Oksik-16) (с двумя штуцерами диаметром 5 мм и гайками для монтажа)
Принцип работы электрохимического преобразователя концентрации кислорода основан на методе амперометрического измерения, в котором при диффундировании кислорода через поры фторопластового фильтра на поверхность катализатора чувствительного элемента (ЧЭ) происходит восстановление O2.
Датчик Оксик-16 (Oksik-16) формирует выходной сигнал в виде электрического напряжения в результате принятия электронов на аноде и отдачи электронов на катоде.
Технические характеристики электрохимического преобразователя концентрации кислорода Оксик-16
Габаритные размеры электрохимического преобразователя концентрации кислорода Оксик 16 (Oksik 16)
Комплект поставки Оксик-16
В комплект поставки электрохимического сенсора (кислородной ячейки) Оксик-16 входит:
— преобразователь Оксик-16;
— руководство по эксплуатации (одно на партию);
— паспорт;
— укладочная коробка.
Возможно Вам будут интересны другие приборы из категории Электрохимические сенсоры:
Датчик кислорода (электрохимический сенсор) Оксик-15 предназначен для преобразования объёмной доли кислорода (избыток или недостаток) в величину постоянного напряжения, пропорциональную парциальному давлению кислорода в контролируемой газовой смеси.
Датчик (электрохимический сенсор) Оксик-17B (Oksik-17B) предназначен для преобразования величины объёмной доли кислорода (избыток или недостаток) в величину электрического напряжения, пропорциональную парциальному давлению кислорода в измеряемой газовой смеси.
Газоанализаторы кислорода и кислородомеры воды
Для контролирования уровня кислорода в воде и жидкостях разной плотности в промышленной и лабораторной среде активно используют газоанализатор кислорода или, как чаще всего их называют, кислородомер. Прибор относят к направлению, называемым ph-метрия, из-за свойств устройства производить анализ химического вещества в водной среде. Самой распространённой причиной ускоренного старения оборудования является внутренняя коррозия, вызванная повышенным содержанием растворённого кислорода в питательной воде. Анализаторы способствуют снижению возможности возникновения аварийной ситуации при обнаружении критического уровня элементов газа в жидкости.
Прежде чем разобрать основные свойства и возможности газоанализаторов кислорода, рассмотрим, какое место О2 занимает в природе. Кислород считается самым распространённым окислителем на Земле. Атмосфера на 20,95% состоит из кислорода, водная среда планеты насыщена 88% О2, а 47,4% элемента приходится на состав твёрдой массы земной коры. При взаимодействии кислорода с любым другим элементом из таблицы Менделеева, образуется оксид. Ни одно предприятие, в основе которого задействованы биотехнологии, не может обходиться без устройств, способных измерять уровень кислорода в жидкостной среде. Это такие отраслевые организации как металлургия (цветная и чёрная), фармацевтика, электростанции (ТЭЦ, ГРЭС, АЭС), пищевое производство, службы, отвечающие за охрану окружающей среды, медицина и нефтепромышленность. Стоит отметить, что газоанализаторы кислорода применяются не только для нормальных, но и для сточных вод, а именно принимают участие в процессе очистки. Измерение уровня кислорода в воде также является частью анализа, который указывает на биохимическое потребление О2, то есть определяет качество жидкости.
Чтобы выявить концентрацию кислорода в воде на промышленности чаще всего используют метод Винклера (йодометрическое титрование). Общепринятые нормы данного способа позволяют применять в условиях санитарно-химического и экологического контроля. В основу метода заложено взаимодействие частиц кислорода с гидроксидом марганца. В ходе проведения анализа вещества вступают реакцию, которые подвергаются йодометрическому титрованию. Сама суть проведения исследования на определение уровня растворённого кислорода состоит в изменении валентности. В щелочной среде гидроксид марганца из двухвалентного состояния переходит в четырёхвалентное. При этом О2 связывается количественно. В окисленной среде осуществляется обратная реакция (гидроксид магния II принимает валентность IV). При этом окисляется йод, количество которого пропорциональное количеству связанного кислорода. Чтобы оттитровать йод, который выделился в процессе реакции, используют раствор тиосульфат натрия. Индикатором служит обычный крахмал. Чистота результатов реакции зависит от присутствия в воде примесей активного типа (железо (II,III), сульфиды, нитриты).
Чтобы повысить скорость определения концентрации растворённого кислорода, используют газоанализатор кислорода. Дело в том, что прямое йодометрическое титрование Александра Винклера хоть и является стандартным методом, а его модификации помогают упростить анализ жидких растворов, провести исследование на определение концентрации кислорода с уклоном на оперативность в полевых условиях почти невозможно. Именно поэтому применение специального устройства данном случае вполне целесообразное.
Существует два типа газоанализаторов кислорода (кислородомеров): стационарные и переносные. Первые используются в котлоагрегаторах на теплоэлектростанциях с целью проведения контроля кислорода в питательной воде. Зачастую, подобные устройства оборудованы стабилизаторами воды. Возможна комплектация со световой сигнализацией. Когда блок датчика разгерметизируется (повреждается) или замечается нарушение в режиме деорации, на пробе повышается температура, впоследствии чего сигнализация оповещает персонал. Информация о повышении концентрации кислорода выводится в цифровом режиме. Также газоанализатор кислорода может иметь выходы (0 — 5) или (4 — 20) мА. Они являются аналоговыми и предназначены для подключения смежных приборов к автоматизированной системе регистрации и управления химической подготовкой воды. Основные преимущества стационарных анализаторов: регулируемая чувствительность; индицирование показаний в цифрах; присутствие сигнализации, которая предупреждает о повышенной температуре пробы, разгерметизации блока. В ходе проведения анализа прибор, используя унифицированные протоколы, передаёт сигналы на пульт оператора или контроллер. Процесс установки кислородомера достаточно прост благодаря наличию крепёжных элементов, что позволяет расположить газоанализатор на близком расстоянии от ёмкости с водой или другой жидкостью. За снятие показаний отвечает микропроцессор, который вносит данные на твёрдый носитель памяти, встроенный в прибор.
Кроме стационарных приборов, в научных отраслях используются переносные анализаторы. Они чаще всего применяются при необходимости мониторинга концентрации растворённого кислорода в сточных водах, измерения температуры жидкости на поверхностных и неочищенных водах, а также в лабораторных условиях. Газоанализаторы кислорода типа БКП-тестер способны определить биохимическое поглощение О2 во время анализа уровня концентрации кислорода в жидкостях.
Принцип действия прибора основывается на определении встроенным датчиком уровня концентрации растворённого кислорода. Химический процесс, называемый диффузией, направляет кислород внутрь датчика, на котором расположены электроды, производящие электрический ток. На основе тока, концентрация газа преобразовывается в цифровые данные, которые впоследствии передаются на дисплей. В условиях повышенной температуры и давления в жидкости используются оксиметры. Измерения таким прибором проводятся с помощью магнита, на основе того, что небольшое создаваемое магнитное поле легко притягивает элементы кислорода. Различные модификации современных анализаторов кислорода отличаются уровнем чувствительности, среднеквадратическим отклонением и диапазоном проведения измерений. Особенно ценится в модифицированных приборах линейность исследования – это точное снятие показателей на протяжении длительного времени. Газоанализатор кислорода имеет высокие эксплуатационные характеристики, приемлемую скорость калибровки и обладает незаменимыми техническими характеристиками. Качество прибора обуславливается повышенной эффективностью химических исследований.
Промышленные современные разработки оснащены компенсирующими механизмами. Вода состоит из растворённых элементов, связывающих кислород, искажающих таким образом итоговые показания измерений. Компенсаторы оксиметров не позволяют негативно воздействовать на кислород, что повышает точность конечных результатов.
В промышленной среде активно используются следующие газоанализаторы кислорода:
Из серии АНКАТ-7655:
— АНКАТ-7655-02. Примечателен неограниченным сроком использования сенсора и низкой погрешностью. Анализатор стойкий к повышению температуры жидкой среды, имеет возможность связываться с ПЭВМ посредством интерфейсов RS485/RS232. Надёжный в использовании, понятный интерфейс.
— АНКАТ-7655-03. Оборудован вечным датчиком с неограниченным сроком службы. Применяется с контроллером БПС-21М для организации газоаналитической системы химического анализа жидкости.
— АНКАТ-7655-04. Цифровая версия мини-анализатора, используемая для массового снятия основных показаний. Устойчив к разным факторам, воздействующих на жидкость.
Из серии анализаторов растворённого кислорода МАРК:
— МАРК-404. Используется для очистных сооружений, закрытых и открытых бассейнов. Обладает функцией автоматической термокомпенсации и непрерывного контроля концентрации растворённого кислорода.
— МАРК-409. Применяется для анализа воды на объектах тепловой энергетики и атомных станциях. Обладает точностью, автоматической градуировкой по атмосферному кислороду, срок службы датчика до 10 лет.
— МАРК-409/1. Защищённая от пыли и влаги модификация МАРК-409 со степенью герметичности IP65.
Для полевых условий в качестве переносных используются кислородомеры следующих марок:
Из серии АКПМ-1-02:
— АКПМ-1-02Б. Предназначен для измерения концентрации кислорода в лабораториях и промышленных зонах. Работает на базе амперометрического сенсора АСрО2-06.
— АКПМ-1-02Т. Используется на теплосетях и в атомной энергетике, на ГРЭС, ТЭЦ, АЭС. Современные технические решения позволяют проверять наличие в воде и жидкостях растворённый молекулярный водород, являющийся продуктом коррозии.
— АКПМ-1-02Л. Чаще используется в лабораторных условиях на индустриальных объектах (ЦГСЭН, ЖКХ). Особенностями анализатора являются простой программный интерфейс, самодиагностика на исправность анализатора и амперометрического сенсора.
Из серии портативных анализаторов кислорода МАРК:
— МАРК-303Т. Данный кислородомер применяется в условиях обычной водной среды и деаэрированной. Встроены функции автоматической градуировки кислорода, температурной и барокомпенсации.
— МАРК-302Т. Обладает высокой точностью измерения, баро- и термокомпенсацией в автоматическом режиме, низким потреблением энергии.
— МАРК-302Э. Двухрежимная работа (измерение температуры и КРК), электронный блокнот, не зависящий от энергопотребления, скоростной датчик (время на анализ не более 3 минут), простота использования.
Переносные анализаторы других марок:
— АЖА-101М. Определяет качество воды в очистных сооружениях, уровень охраны воды пользователями водоёмов, экослужбами. Точность и простота использования, автономное питания и небольшие габариты создают удобство использования.
— АНКАТ-7655-05(-06). Используется в канализационных системах, природных водоёмах для определения КРК, биохимического поглощения О2 и определения температуры. Стойкий к температурным повышениям, обладает низкой погрешностью, надёжен.
Сейчас мониторинг технологических процессов на предприятиях разного типа немыслим без таких устройств как газоанализаторы кислорода. Приборы обладают функциями, необходимыми для контроля жидкостной среды, предотвращения раннего старения оборудования и определения качества воды. Прежде чем эксплуатировать анализатор, нужно ознакомиться с потребностями предприятия, спецификой исследований и техническими характеристиками каждой модели из представленной линейки, выбрав подходящий прибор.
Кислородные датчики: подробное руководство
Вы наверняка знаете, что в вашем автомобиле установлен кислородный датчик (или даже два!)… Но зачем он нужен и как он работает? На часто задаваемые вопросы отвечает Стефан Верхоеф (Stefan Verhoef), менеджер DENSO по продукту (кислородные датчики).
B: Какую работу выполняет датчик кислорода в автомобиле?
O: Датчики кислорода (также называемые лямбда-зондами) помогают контролировать расход топлива вашего автомобиля, что способствует снижению объема вредных выбросов. Датчик непрерывно измеряет объем несгоревшего кислорода в выхлопных газах и передает эти данные в электронный блок управления (ЭБУ). На основании этих данных ЭБУ регулирует соотношение топлива и воздуха в топливовоздушной смеси, поступающей в двигатель, что помогает каталитическому нейтрализатору (катализатору) работать более эффективно и уменьшать количество вредных частиц в выхлопных газах.
B: Где находится датчик кислорода?
O: Каждый новый автомобиль и большинство автомобилей, выпущенных после 1980 г., оснащены датчиком кислорода. Обычно датчик установлен в выхлопной трубе перед каталитическим нейтрализатором. Точное местоположение датчика кислорода зависит от типа двигателя (V-образное или рядное расположение цилиндров), а также от марки и модели автомобиля. Для того чтобы определить, где расположен датчик кислорода в вашем автомобиле, обратитесь к руководству по эксплуатации.
В: Почему состав топливовоздушной смеси нужно постоянно регулировать?
O: Соотношение «воздух — топливо» крайне важно, поскольку оно влияет на эффективность работы каталитического нейтрализатора, который снижает содержание оксида углерода (CO), несгоревших углеводородов (CH) и оксида азота (NOx) в выхлопных газах. Для его эффективной работы необходимо наличие определенного количества кислорода в выхлопных газах. Датчик кислорода помогает ЭБУ определить точное соотношение «воздух — топливо» в смеси, поступающей в двигатель, передавая в ЭБУ быстроизменяющийся сигнал напряжения, который меняется в соответствии с содержанием кислорода в смеси: слишком высокого (бедная смесь) или слишком низкого (богатая смесь). ЭБУ реагирует на сигнал и изменяет состав топливовоздушной смеси, поступающей в двигатель. Когда смесь слишком богатая, впрыск топлива уменьшается. Когда смесь слишком бедная — увеличивается. Оптимальное соотношение «воздух — топливо» обеспечивает полное сгорание топлива и использует почти весь кислород из воздуха. Оставшийся кислород вступает в химическую реакцию с токсичными газами, в результате которой из нейтрализатора выходят уже безвредные газы.
В: Почему на некоторых автомобилях устанавливаются два кислородных датчика?
O: Многие современные автомобили дополнительно кроме датчика кислорода, расположенного перед катализатором, оснащаются и вторым датчиком, установленным после него. Первый датчик является основным и помогает электронному блоку управления регулировать состав топливовоздушной смеси. Второй датчик, установленный после катализатора, контролирует эффективность работы катализатора, измеряя содержание кислорода в выхлопных газах на выходе. Если весь кислород поглощается химической реакцией, происходящей между кислородом и вредными веществами, то датчик выдает сигнал высокого напряжения. Это означает, что катализатор работает нормально. По мере износа каталитического нейтрализатора некоторое количество вредных газов и кислорода перестает участвовать в реакции и выходит из него без изменений, что отражается на сигнале напряжения. Когда сигналы станут одинаковыми, это будет указывать на выход из строя катализатора.
В: Какие бывают датчики?
О: Существует три основных типа лямбда-сенсоров: циркониевые датчики, датчики соотношения «воздух — топливо» и титановые датчики. Все они выполняют одни и те же функции, но используют при этом различные способы определения соотношения «воздух — топливо» и разные исходящие сигналы для передачи результатов измерений.
Наибольшее распространение получила технология на основе использования циркониево-оксидных датчиков (как цилиндрического, так и плоского типов). Эти датчики могут определять только относительное значение коэффициента: выше или ниже соотношение «топливо — воздух» коэффициента лямбда 1.00 (идеальное стехиометрическое соотношение). В ответ ЭБУ двигателя постепенно изменяет количество впрыскиваемого топлива до тех пор, пока датчик не начнет показывать, что соотношение изменилось на противоположное. С этого момента ЭБУ опять начинает корректировать подачу топлива в другом направлении. Этот способ обеспечивает медленное и непрекращающееся «плавание» вокруг коэффициента лямбда 1.00, не позволяя при этом поддерживать точный коэффициент 1.00. В итоге в изменяющихся условиях, таких как резкое ускорение или торможение, в системах с циркониево-оксидным датчиком подается недостаточное или избыточное количество топлива, что приводит к снижению эффективности каталитического нейтрализатора.
Датчик соотношения «воздух — топливо» показывает точное соотношение топлива и воздуха в смеси. Это означает, что ЭБУ двигателя точно знает, насколько это соотношение отличается от коэффициента лямбда 1.00 и, соответственно, насколько требуется корректировать подачу топлива, что позволяет ЭБУ изменять количество впрыскиваемого топлива и получать коэффициент лямбда 1.00 практически мгновенно.
Датчики соотношения «воздух — топливо» (цилиндрические и плоские) впервые были разработаны DENSO для того, чтобы обеспечить соответствие автомобилей строгим стандартам токсичности выбросов. Эти датчики более чувствительны и эффективны по сравнению с циркониево-оксидными датчиками. Датчики соотношения «воздух — топливо» передают линейный электронный сигнал о точном соотношении воздуха и топлива в смеси. На основании значения полученного сигнала ЭБУ анализирует отклонение соотношения «воздух — топливо» от стехиометрического (то есть Лямбда 1) и корректирует впрыск топлива. Это позволяет ЭБУ предельно точно корректировать количество впрыскиваемого топлива, моментально достигая стехиометрического соотношения воздуха и топлива в смеси и поддерживая его. Системы, использующие датчики соотношения «воздух — топливо», минимизируют возможность подачи недостаточного или избыточного количества топлива, что ведет к уменьшению количества вредных выбросов в атмосферу, снижению расхода топлива, лучшей управляемости автомобиля.
Титановые датчики во многом похожи на циркониево-оксидные датчики, но титановым датчикам для работы не требуется атмосферный воздух. Таким образом, титановые датчики являются оптимальным решением для автомобилей, которым необходимо пересекать глубокий брод, например полноприводных внедорожников, так как титановые датчики способны работать при погружении в воду. Еще одним отличием титановых датчиков от других является передаваемый ими сигнал, который зависит от электрического сопротивления титанового элемента, а не от напряжения или силы тока. С учетом данных особенностей титановые датчики могут быть заменены только аналогичными и другие типы лямбда-зондов не могут быть использованы.
В: Чем отличаются специальные и универсальные датчики?
O: Эти датчики имеют разные способы установки. Специальные датчики уже имеют контактный разъем в комплекте и готовы к установке. Универсальные датчики могут не комплектоваться разъемом, поэтому нужно использовать разъем старого датчика.
B: Что произойдет, если выйдет из строя датчик кислорода?
O: В случае выхода из строя датчика кислорода ЭБУ не получит сигнала о соотношении топлива и воздуха в смеси, поэтому он будет задавать количество подачи топлива произвольно. Это может привести к менее эффективному использованию топлива и, как следствие, увеличению его расхода. Это также может стать причиной снижения эффективности катализатора и повышения уровня токсичности выбросов.
B: Как часто необходимо менять датчик кислорода?
O: DENSO рекомендует заменять датчик согласно указаниям автопроизводителя. Тем не менее следует проверять эффективность работы датчика кислорода при каждом техобслуживании автомобиля. Для двигателей с длительным сроком эксплуатации или при наличии признаков повышенного расхода масла интервалы между заменами датчика следует сократить.
Ассортимент кислородных датчиков
• 412 каталожных номеров покрывают 5394 применения, что соответствует 68 % европейского автопарка.
• Кислородные датчики с подогревом и без (переключаемого типа), датчики соотношения «воздух — топливо» (линейного типа), датчики обедненной смеси и титановые датчики; двух типов: универсальные и специальные.
• Регулирующие датчики (устанавливаемые перед катализатором) и диагностические (устанавливаемые после катализатора).
• Лазерная сварка и многоэтапный контроль гарантируют точное соответствие всех характеристик спецификациям оригинального оборудования, что позволяет обеспечить эффективность работы и надежность при длительной эксплуатации.
В DENSO решили проблему качества топлива!
Вы знаете о том, что некачественное или загрязненное топливо может сократить срок службы и ухудшить эффективность работы кислородного датчика? Топливо может быть загрязнено присадками для моторных масел, присадками для бензина, герметиком на деталях двигателя и нефтяными отложениями после десульфуризации. При нагреве свыше 700 °C загрязненное топливо выделяет вредные для датчика пары. Они влияют на работу датчика, образуя отложения или разрушая его электроды, что является распространенной причиной выхода датчика из строя. DENSO предлагает решение этой проблемы: керамический элемент датчиков DENSO покрыт уникальным защитным слоем оксида алюминия, который защищает датчик от некачественного топлива, продлевая срок его службы и сохраняя его рабочие характеристики на необходимом уровне.
Дополнительная информация
Более подробную информацию об ассортименте кислородных датчиков DENSO можно найти в разделе Кислородные датчики, в системе TecDoc или у представителя DENSO.
Оксик-7 преобразователь концентрации кислорода электрохимический
Электрохимический преобразователь концентрации кислорода Оксик-7 предназначен для преобразования величины объёмной доли кислорода (недостаток или избыток) в величину постоянного напряжения, пропорциональную парциальному давлению кислорода в исследуемой газовой смеси.
Область применения электрохимического датчика Оксик 7 (Oksik 7)
Датчик кислорода (электрохимический сенсор) Оксик-7 (Oksik-7) (со штуцером М6×0,75) является измерительной частью, применяющейся в газоаналитических системах и газоанализаторах как с диффузионным отбором пробы, так и с принудительным отбором (требуется внешняя газовая камера).
Датчик Оксик7 (Oksik7) предназначен для использования в рабочих зонах для безопасности труда.
Электрохимический сенсор Оксик-7 требуется для замены вышедшего из строя электрохимического преобразователя концентрации кислорода.
Принцип действия датчика кислорода Оксик-7 (Oksik-7)
Принцип работы преобразователя Оксик-7 основан на амперометрическом измерении, в котором при попадании кислорода через мембрану на поверхность катализатора чувствительного элемента происходит реакция восстановления кислорода.
Электрическое напряжение появляется в электрохимическом преобразователе за счёт отдачи электронов на катоде и принятия электронов на аноде.
Технические характеристики электрохимического преобразователя концентрации кислорода Оксик-7
Габаритные размеры электрохимического преобразователя концентрации кислорода Оксик-7
Комплект поставки датчика Оксик-7
В комплект поставки электрохимического сенсора (кислородной ячейки) Оксик-7 входит:
— преобразователь Оксик-7;
— руководство по эксплуатации (1 на партию);
— паспорт;
— укладочная коробка.
Возможно Вам будут интересны другие приборы из категории Электрохимические сенсоры:
Датчик (электрохимический сенсор) Оксик-4 предназначен для преобразования объёмной доли кислорода в величину электрического напряжения, пропорциональную парциальному давлению кислорода в детектируемых технологических газах.
Электрохимический преобразователь концентрации кислорода Оксик-7F предназначен для преобразования концентрации кислорода в величину электрического напряжения, пропорциональную парциальному давлению кислорода в измеряемых дымовых газах (газообразных продуктах горения).
