[其他]用于熔爐的氧氣監測系統和該氧氣監測系統的讀取器

有效

• 申請號: 201990000949.8
• 申請日: 2019-08-09
• 公開（公告）號: CN215263252U
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: P·克勞赫斯特
• 申請（專利權）人: 陶瓷氧化物制造商私人有限公司
• 主分類號: G01N27/409
• 分類號: G01N27/409;H03F1/08;H03F1/56
• 代理公司: 北京世峰知識產權代理有限公司 11713
• 代理人: 卓霖;張春媛

本實用新型涉及用于熔爐的氧氣監測系統和該氧氣監測系統的讀取器。該系統包括氧氣監測探針，該氧氣監測探針包括用于提供感測的氧氣信號的氧氣傳感器；以及包括高輸入阻抗放大器的讀取器，該讀取器用于接收感測到的氧氣信號，所述高輸入阻抗放大器具有大于100GΩ的差分或共模輸入阻抗。有利地，高輸入阻抗放大器提供信號隔離或調節，從而減少氧氣讀數中的誤差不確定性。

技術領域

本實用新型總體上涉及一種用于熔爐的氧氣監測系統和該氧氣監測系統的讀取器。

背景技術

本說明書引用任何的現有技術不是且不應被視為對現有技術形成公知常識的一部分的承認或任何形式的暗示。

氧氣監測系統用于監測熔爐或窯爐中的氧氣。該系統包括氧氣監測探針，該氧氣監測探針包括用于提供感測的氧氣信號的氧氣傳感器。讀取器接收并處理感測到的氧氣信號，以確定熔爐中的氧氣濃度。

氧分壓的確定取決于溫度，當然也取決于氧分壓，這是由于在電荷平衡時跨半導體邊界產生的電動勢(EMF)的結果。EMF由Nernst方程確定，Nernst方程是一種眾所周知并被充分理解的化學和電反應，以協助許多不同的分壓，包括氧氣。Nernst方程可用于確定各種大氣中的氧氣濃度。

然而，申請人已經意識到傳感器隨著時間的流逝而退化，隨著老化和溫度的升高產生更高的內部源阻抗，這在氧氣讀數中引入了誤差。

優選實施例提供了一種對這些錯誤有更強抵抗力的氧氣監測系統。

實用新型內容

根據本實用新型的一個方面，提供了一種用于熔爐的氧氣監測系統，該系統包括：

氧氣監測探針，包括用于提供感測的氧氣信號的氧氣傳感器；以及

包括高輸入阻抗放大器的讀取器，該讀取器用于接收感測到的氧氣信號，所述高輸入阻抗放大器具有大于100GΩ的差分或共模輸入阻抗。

有利地，高輸入阻抗放大器提供信號隔離或調節，從而減少氧氣讀數中的誤差不確定性。

高輸入阻抗放大器可以具有大于10¹²Ω、10¹³Ω、10¹⁴Ω或10¹⁵Ω的差分或共模輸入阻抗。高輸入阻抗放大器具有小于100kΩ的低輸入參考阻抗。該高輸入阻抗放大器可能包含Burr-Brown^TM INA116。

在一方面，所述讀取器還包括電子顯示器，所述電子顯示器用于以圖形方式顯示所感測的隨時間變化的熔爐中的氧氣濃度和/或溫度。

在一方面，所述氧氣監測系統還包括參考空氣泵，所述參考空氣泵用于將空氣泵送到所述氧氣監測探針的參考室中。

在一方面，所述氧氣監測系統還包括位于所述參考空氣泵與所述參考室之間的空氣流量控制器。

根據本實用新型的另一方面，提供了一種用于熔爐的氧氣監測系統的讀取器，該讀取器包括高阻抗放大器，用于從包括氧氣傳感器的氧氣監測探針接收感測到的氧氣信號，所述高阻抗放大器具有大于100GΩ的差分或共模輸入阻抗。

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

在一方面，所述高阻抗放大器具有小于100kG的低輸入參考阻抗。

在一方面，所述高阻抗放大器包括Burr-Brown^TM INA116。

在一方面，所述讀取器還包括電子顯示器，用于以圖形方式顯示所感測的隨時間變化的熔爐中的氧氣濃度和/或溫度。