[实用新型]防爆型氧化锆探头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种防爆型氧化锆探头。

背景技术

传统的防爆型氧化锆探头采用电位型氧化锆传感器，其应用原理为在一定温度下，当传感器两侧存在不用分压的氧气时，传感器两侧电压式中：R-气体常数；T-热力学温度；F-法拉第常数；混合气中氧气分压；PA-参比气中氧气分压。

当温度一定时，由于参比气体氧气浓度已知，即可测得被测气体的氧气浓度。一般选用空气做参比气体，其值为20.6％。测量过程必须保证参比气体时时存在，而为了达到防爆要求，则需将参比气体通过敷设导气管路引到非危险区内，这种方法不仅在初装设备系统时费时费力，需要安装敷设导气管路，并保证敷设的导气管路及其他管件配件在应用方面上严格达到防爆要求，而且给以后的维护与检修过程同样带来不便，使安装过程和维修工作复杂化。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种检测时无需参比气的防爆型氧化锆探头。

本实用新型的第一技术方案为一种防爆型氧化锆探头，其特征在于包括：极限电流型氧化锆传感器、换气装置、伴热装置、过滤装置、过渡导线、带法兰护套管、标气连接件、防爆端子盒；其中，所述极限电流型氧化锆传感器设置在所述换气装置内，在所述换气装置外侧设有伴热装置，极限电流型氧化锆传感器和伴热装置的引出线与过渡导线的一端连接，过渡导线的另一端与防爆端子盒内的接线柱相连接，极限电流型氧化锆传感器、换气装置、伴热装置、均置于过滤装置中，过滤装置与带法兰护套连接一端连接，标气连接件用于连接带法兰护套、防爆端子盒并通过标气管与极限电流型氧化锆传感器连通。

本实用新型的第二技术方案是在第一技术方案的基础上实现的，其特征在于，所述换气装置为一中空的圆柱体型过滤罩，其顶端设有一进气口，与标气管相连接，下端设有安装孔，用于固定连接极限电流型氧化锆传感器，过滤罩内侧中部设有一圈金属挡板，金属挡板上、下两端与过滤罩上、下端面所形成的空隙作为换气装置的气体流通口，进气口面积Sa与气体流通口面积Sb满足：Sa＞Sb×过滤目数×单位过滤目数面积。

本实用新型的第三技术方案是在第二技术方案的基础上实现的，其特征在于，所述的标气管一端插入进气口并使标气管端面低于金属挡板上端面，标气管另一端与标气连接件相连。

本实用新型的第四技术方案是在第三技术方案的基础上实现的，其特征在于，所述防爆型端子盒设有两个腔室，两腔室中间隔断层设有多个通孔。腔室A内部设有接线端子，接线端子的接线柱通过通孔插入进腔室B中。在两腔室中间的通孔处缝隙使用高温绝缘胶填充，使两腔室独立密闭，只有电路相通，无气路相通，腔室B内部的多个接线柱，用于连接极限电流型氧化锆传感器、伴热装置的过渡导线，其连接方式为焊接。

本实用新型的第五技术方案是在第四技术方案的基础上实现的，其特征在于，所述的极限电流型氧化锆传感器、伴热装置的引出线与过渡导线的连接方式为氩弧焊焊接，焊接部位用陶瓷护管封装，并用高温绝缘胶固定。

本实用新型的第六技术方案是在第一至五技术方案的基础上实现的，其特征在于，所述防爆型端子盒的腔室A与腔室B相互独立密闭，各个连接面均达到所需防爆等级要求。

附图说明

图1为本实用新型的防爆型氧化锆探头的整体示意图；

图2为传感器及周边部件的结构示意图；

图3为换气装置的结构示意图；

图4为防爆型端子盒的结构示意图。

具体实施方式

在本实用新型中氧气浓度的检测采用极限电流型氧化锆传感器。极限电流型氧化锆传感器的应用原理为在一定温度下，当传感器两侧外加电压时，电流随电压的变化而变化，当电压升到一定值，此时电流为饱和电流，其值为：

式中：R-气体常数；T-热力学温度；F-法拉第常数；-混合气体中氧分子的扩散系数；l-扩散孔的长度；S-扩散孔的面积；-混合气中氧气分压；P-全压。此时电流大小只与周围的氧浓度有关，因此可在不存在参比气体的情况下测得被测气体的氧气浓度。本实用新型由于采用了极限电流型氧化锆传感器，因此，与传统的防爆型氧化锆探头相比，检测时省略了参比气体，结构更简单，防爆性能更好。

下面结合附图，对本实用新型的氧化锆探头的具体结构进行说明。

图1为本实用新型的防爆型氧化锆探头的整体示意图。如图1所示，本实用新型的防爆型氧化锆探头主要由过滤装置1、带法兰护套2、标气连接件3、防爆端子盒4和设置在过滤装置1内的极限电流型氧化锆传感器及周边部件构成。