Dieser Artikel gibt einen Überblick über hilfreiche Tipps zur Verlängerung der Lebensdauer der Zirkondioxid-Sauerstoffsensoren von PST. Die Anwendung, in der der Zirkoniumdioxid-Sauerstoffsensor betrieben wird, beeinflusst die Lebensdauer des Sensors. Um einen vorzeitigen Ausfall des Sensors zu vermeiden, sollten folgende Hinweise und Tipps beachtet werden:
Einer der Hauptvorteile der dynamischen und aktiven Zelle, die im Sauerstoffsensor verwendet wird, ist, dass sie von Natur aus ausfallsicher ist. Die kontinuierliche Messung der erzeugten Nernst-Spannung ist quasi der Herzschlag des Sensors. Wenn dieser anhält, ist etwas Schlimmes in der Zelle passiert. Dies kann von der Schnittstellenelektronik sehr schnell erkannt werden.
Weitere Informationen finden Sie im Handbuch für den Betrieb und die Konstruktion von Zirkoniumdioxid-Sensoren.
Beim Betrieb der Zirkoniumdioxid-Sauerstoffsensoren in warmen, feuchten Umgebungen ist es wichtig, dass der Sensor eine höhere Temperatur als seine Umgebung aufweist, insbesondere wenn das Messgas korrosive Komponenten enthält. Während des Betriebs ist dies weniger problematisch, da die Heizung bei 700⁰C arbeitet. Dies bedeutet jedoch, dass beim Abschalten des Sensors oder der Anwendung die Sensorheizung als letztes abgeschaltet werden muss, nachdem die Umgebungstemperatur entsprechend abgekühlt ist. Idealerweise sollte der Sensor in sehr feuchten Umgebungen immer eingeschaltet oder auf einer niedrigeren Standby-Spannung (typischerweise 2 V) belassen werden.
Die Nichtbeachtung dieser Regeln führt zur Bildung von Kondenswasser auf der Heizung und dem Sensorelement. Wenn der Sensor wieder mit Strom versorgt wird, verdampft das Kondenswasser und hinterlässt korrosive Salze, die das Heizelement und das Sensorelement sehr schnell zerstören, wie in der Abbildung links zu sehen ist. Beachten Sie, dass die äußeren Metallteile des Sensors völlig normal aussehen.
In Umgebungen, in denen mit übermäßiger Feuchtigkeit oder herabfallenden Wassertropfen zu rechnen ist, sollte der Sensor davor geschützt werden, dass Wasser direkt auf die sehr heiße Sensorkappe gelangt oder fällt, da dies zu massiven Temperaturschocks in der Zelle und der Heizung führen kann. Beliebte Methoden sind eine Haube über der Sensorkappe oder der Einbau des Sensors in einen Zylinder mit größerem Durchmesser.
Zumindest sollte die Sensorkappe in der Anwendung nach unten abgewinkelt sein, da dies herabfallende Feuchtigkeit ablenkt und verhindert, dass sich die Sensorkappe mit Wasser füllt.
Sauerstoffsensoren aus Zirkoniumdioxid werden durch das Vorhandensein von Silikon im Messgas beschädigt. Dämpfe (organische Silikonverbindungen) aus RTV-Kautschuken und Dichtungsmitteln sind die Hauptverursacher und werden in vielen Anwendungen eingesetzt. Diese Materialien werden oft aus billigeren Silikonen hergestellt, die beim Erhitzen immer noch Silikondämpfe in die Umgebung ausgasen. Wenn diese Dämpfe den Sensor erreichen, wird der organische Teil des Sensors an heißen Sensorteilen verbrannt, wobei ein sehr fein verteiltes Siliziumdioxid (SiO2) zurückbleibt. Dieses SiO2 blockiert die Poren und aktiven Teile der Elektroden vollständig. Bei der Verwendung von RTV-Kautschuken empfehlen wir die Verwendung hochwertiger, gut ausgehärteter materialien.
Melden Sie sich für einen unserer Branchen-Newsletter an, und Sie erhalten unsere aktuellsten Nachrichten und Einblicke direkt in Ihren Posteingang!
Anmeldung