이산화 지르코늄 산소 센서는 산소 농도 %를 측정하지 않고 가스 또는 가스 혼합물의 산소 분압을 측정합니다.

산소 센서는 잘 입증 된 작은 지르코늄 이산화물 기반 요소와 그 심장을 사용하며 혁신적인 설계로 인해 기준 가스가 필요하지 않습니다. 이는 센서가 고온, 습도 및 산소 압력으로 모두 작동 할 수있는 환경에서의 한계를 제거합니다.

이산화 지르코늄이란 무엇입니까?

고온 (> 650 ℃)에서 안정화 된 이산화 지르코늄 (ZrO2)은 두 가지 메커니즘을 나타낸다 :

1. ZrO2는 부분적으로 이동 산소 이온을 생성하여 산소 용 고체 전해질이된다. 일정한 DC 전류 소스에 연결된 다공성 전극으로 코팅 된 ZrO2 디스크는 주변 산소 이온이 물질을 통해 운반되도록합니다. 이것은 패러데이 (Faraday)의 전기 의 제 1 법칙 (First Law of Electrolysis )에 따라 운반되는 전하 (전기 화학적 펌핑)에 비례하여 양극에서 산소의 양을 유리하게 만든다 .

                N = 운송 된 산소의 몰수

                i = 정전류

                t = 시간 (초)

                z = 산소 이온의 원자가

                F = 패러데이 상수 = 96487 C / mol

2. ZrO2는 전해질처럼 행동합니다. 두 개의 다른 산소 압력이 ZrO2의 한쪽면에 존재하면 전압 ( Nernst 전압 )이 그 양단에 발생합니다.

너른스트 전압이란 무엇입니까?

전해질의 양면에있는 두 가지 다른 이온 농도는 네른스트 전압 (Nernst Voltage) 으로 알려진 전위를 생성합니다 . 이 전압은 두 가지 다른 이온 농도의 비율의 자연 대수에 비례합니다. 전기 분해 :

                kB = 볼츠만 상수 (kB = 1.38 × 10-23J / K)

                T = 온도 (K)

                e0 = 기본 충전 (e0 = 1.602 × 10-19 ℃)

                ci = 이온 농도 (몰 / kg)

이러한 속성 중 하나는 다양한 종류의 산소 센서에서 사용되지만 SST의 산소 센서는 두 가지 원칙을 동시에 사용합니다. 이렇게하면 봉인 된 기준 가스에 대한 필요성이 제거되어 다양한 산소 압력 범위에서 사용할 수 있도록 센서를보다 다양하게 사용할 수 있습니다.