5 semplici passi per prolungare la durata di un sensore di ossigeno

• Fase 1: Assicurarsi che il sensore e l'elettronica di interfaccia siano impostati correttamente
• Fase 2: Valutare l'ambiente in cui il sensore verrà utilizzato
• Fase 3: Evitare l'uso del sensore con i siliconi
• Passo 4: Proteggere da gas e sostanze chimiche che potrebbero danneggiare il sensore
• Step 5: Evitare atmosfere riducenti, polveri sottili e vibrazioni

Passo 1: Assicurarsi che il sensore e l'elettronica di interfaccia siano impostati correttamente

Controlli di messa in funzione

• Verificare che l'unità sensore di ossigeno sia montata in modo sicuro e sigillata correttamente, se del caso
• Se presente, assicurarsi che i deflettori siano installati nella posizione corretta
• Verificare che il sensore di ossigeno e il cablaggio siano tutti integri
• Assicurarsi che i cavi siano privi di tensione e non attorcigliati
• Assicurarsi che il sensore di ossigeno sia collegato correttamente, con tutti i suoi ingressi e uscite completi. Se del caso, tutti i terminali a vite sono adeguatamente serrati.
• Testare l'alimentatore per assicurarsi che stia fornendo la tensione corretta prima del cablaggio al dispositivo.
• Il mancato collaudo dell'idoneità dell'alimentatore PRIMA della prima accensione potrebbe provocare danni irreversibili al prodotto.

Per ulteriori informazioni sull'impostazione del sensore, si prega di fare riferimento ai sensori Principio di funzionamento e guida alla costruzione di Zirconia

Passo 2: Valutare l'ambiente in cui il sensore sarà utilizzato

Fail Safe Operation e asimmetria del sensore

Uno dei principali vantaggi della cella dinamica e attiva impiegata all'interno del sensore di ossigeno è che è intrinsecamente a prova di errore. Il continuo ciclare e misurare la tensione di Nernst generata è effettivamente il battito cardiaco del sensore, se questo si ferma qualcosa di fatale si è verificato all'interno della cella. Questo può essere rilevato molto rapidamente dall'elettronica di interfaccia.

Funzionamento in ambienti umidi aggressivi - Cosa causa il fallimento di un sensore di ossigeno?

Quando si utilizza il sensore di ossigeno in ambienti caldi e umidi, è importante che il sensore rimanga a una temperatura più alta rispetto all'ambiente circostante, soprattutto se ci sono componenti corrosivi nel gas di misurazione. Durante il funzionamento questo è un problema minore perché il riscaldatore funziona a 700°C, tuttavia questo significa che quando il sensore di ossigeno o l'applicazione viene spento, il riscaldatore del sensore deve essere l'ultima cosa ad essere spenta dopo che la temperatura dell'ambiente circostante si è raffreddata adeguatamente. Idealmente il sensore dovrebbe essere lasciato alimentato o ad una tensione di standby più bassa (2V tipicamente) in ogni momento in ambienti molto umidi.

Il mancato rispetto di queste regole influirà seriamente sulla durata di un sensore di ossigeno e provocherà la formazione di condensa sul riscaldatore e sull'elemento sensibile. Quando il sensore viene riacceso, la condensa evapora, lasciando dietro di sé sali corrosivi che distruggono molto rapidamente il riscaldatore e l'elemento di rilevamento, come illustrato. Notate come la carpenteria esterna del sensore abbia un aspetto del tutto normale.

Protezione dall'umidità eccessiva

In ambienti dove l'umidità eccessiva o la caduta di gocce d'acqua sono probabili, il sensore dovrebbe essere protetto dall'acqua che raggiunge o cade direttamente sulla calotta molto calda del sensore, poiché questo può causare massicci shock di temperatura alla cella e al riscaldatore. I metodi più comuni includono un cappuccio sopra la calotta del sensore o il montaggio del sensore in un cilindro di diametro maggiore.

Come minimo la calotta del sensore dovrebbe essere angolata verso il basso nell'applicazione, in quanto ciò defletterà l'umidità che cade e impedirà che la calotta del sensore si riempia d'acqua.

Passo 3: Evitare di usare il sensore con i siliconi

I sensori di ossigeno al biossido di zirconio sono danneggiati dalla presenza di silicone nel gas di misurazione. I vapori (composti organici di silicone) delle gomme RTV e dei sigillanti sono i principali colpevoli e sono ampiamente utilizzati in molte applicazioni. Questi materiali sono spesso fatti di siliconi più economici, che quando vengono riscaldati rilasciano ancora vapori di silicone nell'atmosfera circostante. Quando questi vapori raggiungono il sensore, la parte organica del composto viene bruciata nelle parti calde del sensore, lasciando dietro di sé un biossido di silicio (SiO2) molto finemente diviso. Questo SiO2 blocca completamente i pori e le parti attive degli elettrodi. Se si utilizzano gomme RTV, si consiglia di utilizzare materiali di alta qualità e ben induriti. Una guida può essere fornita su richiesta.

Passo 4: Proteggere da gas e sostanze chimiche che potrebbero danneggiare il sensore

Gas combustibili

Piccole quantità di gas combustibili saranno bruciate sulle superfici calde dell'elettrodo Pt o sui filtri AI2O3 del sensore. In generale, la combustione sarà stechiometrica finché c'è abbastanza ossigeno disponibile, il sensore misurerà la pressione dell'ossigeno residuo che porta ad un errore di misurazione. Il sensore non è raccomandato per l'uso in applicazioni in cui sono presenti grandi quantità di gas combustibili ed è necessaria una misurazione accurata dell'O2, poiché questi gas influenzano drasticamente la durata di un sensore di ossigeno. Gas esaminati:

• H₂ (idrogeno) fino al 2%; combustione stechiometrica
• CO (Monossido di carbonio) fino al 2%; combustione stechiometrica
• CH₄ (Metano) fino al 2,5%; combustione stechiometrica
• NH₃ (Ammoniaca) fino a 1500 ppm; combustione stechiometrica

Metalli pesanti

Vapori di metalli come:

• Zn (Zinco)
• Cd (Cadmio)
• Pb (Piombo)
• Bi (Bismuto)

Questi avranno un effetto sulle proprietà catalitiche degli elettrodi di Pt. Le esposizioni a questi vapori metallici devono essere evitate perché possono influenzare la durata di vita di un sensore di ossigeno.

Composti alogeni e di zolfo

Piccole quantità (< 100ppm) di alogeni e/o di composti di zolfo non hanno alcun effetto sulle prestazioni del sensore di ossigeno. Quantità più elevate di questi gas causeranno, nel tempo, problemi di lettura o, soprattutto in ambienti con condensa, la corrosione delle parti del sensore e influiranno sulla durata di vita di un sensore di ossigeno. Gas esaminati:

• Alogeni, F2 (Fluoro), Cl2 (Cloro)
• HCL (cloruro di idrogeno), HF (fluoruro di idrogeno)
• SO2 (biossido di zolfo)
• H2S (idrogeno solforato)
• Gas di freon
• CS2 (Disolfuro di carbonio)

Passo 5: Evitare atmosfere riducenti, polveri sottili e vibrazioni

Atmosfere riducenti

L'esposizione prolungata ad atmosfere riducenti può col tempo compromettere l'effetto catalitico degli elettrodi Pt e deve essere evitata. Le atmosfere riducenti sono definite come un'atmosfera con pochissimo ossigeno libero e dove sono presenti gas combustibili. In questo tipo di atmosfera l'ossigeno viene consumato quando i gas combustibili vengono bruciati.

Polvere fine/urti forti o vibrazioni

La polvere fine (parti di carbonio/fuliggine) può causare l'intasamento del filtro poroso in acciaio inossidabile e potrebbe avere un effetto sulla velocità di risposta del sensore.

Forti urti o vibrazioni possono alterare le proprietà del sensore con conseguente necessità di ricalibrazione.

Se desiderate qualsiasi informazione sui nostri sensori di ossigeno allo zirconio, non esitate a contattarci direttamente.