[實用新型]防爆型氧化鋯探頭

有效

• 申請號: 201220321374.X
• 申請日: 2012-07-04
• 公開（公告）號: CN203025150U
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 金松巖
• 申請（專利權）人: 北京首儀華強電子設備有限公司
• 主分類號: G01N27/48
• 分類號: G01N27/48
• 代理公司: 北京國帆知識產權代理事務所(普通合伙) 11334
• 代理人: 李增朝

技術領域

本實用新型涉及一種防爆型氧化鋯探頭。

背景技術

傳統的防爆型氧化鋯探頭采用電位型氧化鋯傳感器，其應用原理為在一定溫度下，當傳感器兩側存在不用分壓的氧氣時，傳感器兩側電壓式中：R-氣體常數；T-熱力學溫度；F-法拉第常數；混合氣中氧氣分壓；PA-參比氣中氧氣分壓。

當溫度一定時，由于參比氣體氧氣濃度已知，即可測得被測氣體的氧氣濃度。一般選用空氣做參比氣體，其值為20.6％。測量過程必須保證參比氣體時時存在，而為了達到防爆要求，則需將參比氣體通過敷設導氣管路引到非危險區內，這種方法不僅在初裝設備系統時費時費力，需要安裝敷設導氣管路，并保證敷設的導氣管路及其他管件配件在應用方面上嚴格達到防爆要求，而且給以后的維護與檢修過程同樣帶來不便，使安裝過程和維修工作復雜化。

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型提供了一種檢測時無需參比氣的防爆型氧化鋯探頭。

本實用新型的第一技術方案為一種防爆型氧化鋯探頭，其特征在于包括：極限電流型氧化鋯傳感器、換氣裝置、伴熱裝置、過濾裝置、過渡導線、帶法蘭護套管、標氣連接件、防爆端子盒；其中，所述極限電流型氧化鋯傳感器設置在所述換氣裝置內，在所述換氣裝置外側設有伴熱裝置，極限電流型氧化鋯傳感器和伴熱裝置的引出線與過渡導線的一端連接，過渡導線的另一端與防爆端子盒內的接線柱相連接，極限電流型氧化鋯傳感器、換氣裝置、伴熱裝置、均置于過濾裝置中，過濾裝置與帶法蘭護套連接一端連接，標氣連接件用于連接帶法蘭護套、防爆端子盒并通過標氣管與極限電流型氧化鋯傳感器連通。

本實用新型的第二技術方案是在第一技術方案的基礎上實現的，其特征在于，所述換氣裝置為一中空的圓柱體型過濾罩，其頂端設有一進氣口，與標氣管相連接，下端設有安裝孔，用于固定連接極限電流型氧化鋯傳感器，過濾罩內側中部設有一圈金屬擋板，金屬擋板上、下兩端與過濾罩上、下端面所形成的空隙作為換氣裝置的氣體流通口，進氣口面積Sa與氣體流通口面積Sb滿足：Sa＞Sb×過濾目數×單位過濾目數面積。

本實用新型的第三技術方案是在第二技術方案的基礎上實現的，其特征在于，所述的標氣管一端插入進氣口并使標氣管端面低于金屬擋板上端面，標氣管另一端與標氣連接件相連。

本實用新型的第四技術方案是在第三技術方案的基礎上實現的，其特征在于，所述防爆型端子盒設有兩個腔室，兩腔室中間隔斷層設有多個通孔。腔室A內部設有接線端子，接線端子的接線柱通過通孔插入進腔室B中。在兩腔室中間的通孔處縫隙使用高溫絕緣膠填充，使兩腔室獨立密閉，只有電路相通，無氣路相通，腔室B內部的多個接線柱，用于連接極限電流型氧化鋯傳感器、伴熱裝置的過渡導線，其連接方式為焊接。

本實用新型的第五技術方案是在第四技術方案的基礎上實現的，其特征在于，所述的極限電流型氧化鋯傳感器、伴熱裝置的引出線與過渡導線的連接方式為氬弧焊焊接，焊接部位用陶瓷護管封裝，并用高溫絕緣膠固定。

本實用新型的第六技術方案是在第一至五技術方案的基礎上實現的，其特征在于，所述防爆型端子盒的腔室A與腔室B相互獨立密閉，各個連接面均達到所需防爆等級要求。

附圖說明

圖1為本實用新型的防爆型氧化鋯探頭的整體示意圖；

圖2為傳感器及周邊部件的結構示意圖；

圖3為換氣裝置的結構示意圖；

圖4為防爆型端子盒的結構示意圖。

具體實施方式

在本實用新型中氧氣濃度的檢測采用極限電流型氧化鋯傳感器。極限電流型氧化鋯傳感器的應用原理為在一定溫度下，當傳感器兩側外加電壓時，電流隨電壓的變化而變化，當電壓升到一定值，此時電流為飽和電流，其值為：

式中：R-氣體常數；T-熱力學溫度；F-法拉第常數；-混合氣體中氧分子的擴散系數；l-擴散孔的長度；S-擴散孔的面積；-混合氣中氧氣分壓；P-全壓。此時電流大小只與周圍的氧濃度有關，因此可在不存在參比氣體的情況下測得被測氣體的氧氣濃度。本實用新型由于采用了極限電流型氧化鋯傳感器，因此，與傳統的防爆型氧化鋯探頭相比，檢測時省略了參比氣體，結構更簡單，防爆性能更好。

下面結合附圖，對本實用新型的氧化鋯探頭的具體結構進行說明。

圖1為本實用新型的防爆型氧化鋯探頭的整體示意圖。如圖1所示，本實用新型的防爆型氧化鋯探頭主要由過濾裝置1、帶法蘭護套2、標氣連接件3、防爆端子盒4和設置在過濾裝置1內的極限電流型氧化鋯傳感器及周邊部件構成。