5 étapes faciles pour prolonger la durée de vie d'une sonde à oxygène

• Étape 1 : S'assurer que le capteur et l'électronique d'interface sont correctement configurés.
• Étape 2 : évaluer l'environnement dans lequel le capteur sera utilisé
• Étape 3 : Évitez d'utiliser le capteur avec des silicones
• Étape 4 : Protéger des gaz et des produits chimiques qui pourraient endommager le capteur
• Étape 5 : Évitez les atmosphères réductrices, les poussières fines et les vibrations.

Étape 1 : S'assurer que le capteur et l'électronique d'interface sont correctement configurés.

Contrôles de mise en service

• Vérifiez que l'unité de capteur d'oxygène est bien montée et scellée correctement, le cas échéant.
• S'il y a lieu, assurez-vous que les déflecteurs éventuels sont installés dans la bonne position
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• Vérifiez que la sonde à oxygène et le câblage sont tous intacts
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• Vérifiez que les câbles sont sans tension et ne sont pas tordus
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• Vérifiez que le capteur d'oxygène est correctement connecté, avec toutes ses entrées et sorties complètes. Le cas échéant, toutes les bornes à vis sont correctement serrées.
• Tester l'alimentation pour s'assurer qu'elle délivre la bonne tension avant de câbler l'appareil.
• Ne pas tester l'adéquation de l'alimentation AVANT la première mise sous tension pourrait entraîner des dommages irréversibles au produit.

Pour plus d'informations sur la configuration du capteur, veuillez vous reporter au Principe de fonctionnement et guide de construction des capteurs Zirconia.

Étape 2 : évaluer l'environnement dans lequel le capteur sera utilisé

L'application dans laquelle la sonde à oxygène en dioxyde de zirconium fonctionne influe sur sa durée de vie.

Fonctionnement à sécurité intégrée et asymétrie des capteurs

L'un des principaux avantages de la cellule dynamique et active utilisée dans le capteur d'oxygène est qu'elle est intrinsèquement sûre. Le cycle et la mesure continus de la tension de Nernst générée constituent effectivement le battement de cœur du capteur, si cela s'arrête, quelque chose de fatal s'est produit dans la cellule. Cela peut être détecté très rapidement par l'électronique d'interface.

Fonctionnement dans des environnements humides agressifs - Quelles sont les causes de la défaillance d'une sonde à oxygène ?

Lorsque la sonde d'oxygène fonctionne dans des environnements chauds et humides, il est important que la sonde reste à une température supérieure à celle de son environnement, en particulier si le gaz mesuré contient des composants corrosifs. Pendant le fonctionnement, le problème est moins important car l'élément chauffant fonctionne à 700°C. Cependant, cela signifie que lorsque la sonde d'oxygène ou l'application est mise hors tension, l'élément chauffant de la sonde doit être la dernière chose à être éteinte après que la température de l'environnement ait convenablement refroidi. Idéalement, le capteur doit être laissé sous tension ou à une tension de veille plus faible (2V typiquement) en permanence dans les environnements très humides.

Le non-respect de ces règles affectera sérieusement la durée de vie d'une sonde à oxygène et entraînera la formation de condensation sur l'élément chauffant et l'élément sensible. Lorsque le capteur est remis sous tension, la condensation s'évapore, laissant derrière elle des sels corrosifs qui détruisent très rapidement le réchauffeur et l'élément de détection, comme illustré. Notez comment la métallurgie externe du capteur semble tout à fait normale.

Protection contre l'humidité excessive

Dans les environnements où une humidité excessive ou la chute de gouttelettes d'eau sont probables, le capteur doit être protégé de l'eau qui atteint ou tombe directement sur le capuchon très chaud du capteur, car cela peut provoquer des chocs de température massifs sur la cellule et l'élément chauffant. Les méthodes populaires incluent un capot sur le capuchon du capteur ou pour le capteur d'être monté dans un cylindre de plus grand diamètre.
. Au minimum, le capuchon du capteur doit être incliné vers le bas dans l'application car cela déviera toute humidité tombant et empêchera le capuchon du capteur de se remplir d'eau.

Étape 3 : Évitez d'utiliser le capteur avec des silicones

Les sondes à oxygène en dioxyde de zirconium sont endommagées par la présence de silicone dans le gaz de mesure. Les vapeurs (composés organiques de silicone) des caoutchoucs RTV et des produits d'étanchéité sont les principaux coupables et sont largement utilisés dans de nombreuses applications. Ces matériaux sont souvent composés de silicones moins chers qui, lorsqu'ils sont chauffés, dégagent des vapeurs de silicone dans l'atmosphère environnante. Lorsque ces vapeurs atteignent le capteur, la partie organique du composé sera brûlée au niveau des parties chaudes du capteur, laissant derrière elle un dioxyde de silicium (SiO2) divisé très fin. Ce SiO2 bloque complètement les pores et les parties actives des électrodes. Si des caoutchoucs RTV sont utilisés, nous conseillons d'utiliser des matériaux de haute qualité et bien polymérisés. Des conseils peuvent être fournis sur demande.

Étape 4 : Protéger des gaz et des produits chimiques qui pourraient endommager le capteur

Gaz combustibles

De petites quantités de gaz combustibles seront brûlées sur les surfaces chaudes des électrodes en Pt ou des filtres en AI2O3 du capteur. En général, la combustion sera stœchiométrique tant que suffisamment d'oxygène est disponible, le capteur mesurera la pression d'oxygène résiduelle, ce qui entraîne une erreur de mesure. Il n'est pas recommandé d'utiliser le capteur dans des applications où de grandes quantités de gaz combustibles sont présentes et où une mesure précise de l'O2 est nécessaire, car ces gaz affectent considérablement la durée de vie d'un capteur d'oxygène. Gaz étudiés :

• H₂ (Hydrogène) jusqu'à 2% ; combustion stœchiométrique
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• CO (Monoxyde de carbone) jusqu'à 2 % ; combustion stœchiométrique
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• CH₄ (Méthane) jusqu'à 2,5 % ; combustion stœchiométrique
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• NH₃ (Ammoniac) jusqu'à 1500 ppm ; combustion stœchiométrique
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Hydrogène	jusqu'à 2%	combustion stœchiométrique
Monoxyde de carbone	jusqu'à 2%	combustion stœchiométrique
Méthane	jusqu'à 2,5%	combustion stœchiométrique
Ammoniac	jusqu'à 1500 ppm	combustion stœchiométrique

Métaux lourds

Les vapeurs de métaux comme :

• Zn (Zinc)
• Cd (Cadmium)
• Pb (Plomb)
• Bi (Bismuth)

Ceux-ci auront un effet sur les propriétés catalytiques des électrodes en platine. Les expositions à ces vapeurs métalliques doivent être évitées car elles peuvent influencer la durée de vie d'une sonde à oxygène.

Composés halogénés et soufrés

De petites quantités (< 100 ppm) d'halogènes et/ou de composés soufrés n'ont aucun effet sur les performances de la sonde à oxygène. Des quantités plus importantes de ces gaz causeront, à terme, des problèmes de lecture ou, en particulier dans les environnements de condensation, la corrosion des pièces de la sonde et affecteront la durée de vie d'une sonde à oxygène. Gaz étudiés :

• Halogènes, F2 (Fluor), Cl2 (Chlore)
• HCL (Chlorure d'hydrogène), HF (Fluorure d'hydrogène)
• SO2 (dioxyde de soufre)
• H2S (sulfure d'hydrogène)
• Gaz libres
• CS2 (Disulfure de carbone)

Étape 5 : Évitez les atmosphères réductrices, les poussières fines et les vibrations.

Atmosphères réductrices

Une exposition prolongée à des atmosphères réductrices peut, à terme, altérer l'effet catalytique des électrodes en platine et doit être évitée. Les atmosphères réductrices sont définies comme une atmosphère contenant très peu d'oxygène libre et dans laquelle des gaz combustibles sont présents. Dans ce type d'atmosphère, l'oxygène est consommé lors de la combustion des gaz combustibles.

Poussière fine/chocs ou vibrations intenses

La poussière fine (pièces de carbone/suie) peut provoquer l'obstruction du filtre poreux en acier inoxydable et avoir un effet sur la vitesse de réponse du capteur. Des chocs ou vibrations importants peuvent altérer les propriétés du capteur et nécessiter un réétalonnage.

Si vous souhaitez obtenir des informations sur nos capteurs d'oxygène en zircone, n'hésitez pas à nous contacter directement.