氧传感器2 TO2微量氧传感器在制氮行业中的应用

TO2微量氧传感器在制氮行业中的应用

工业气体近年来得到国家政策的大力支持。国家发改委、科技部、工信部、财政部等多部门相继出台多部新兴产业相关政策，均明确提及并部署了工业气体产业的发展。截止2021年11月4日，中国工业气体企业数量有16080家，工业气体较2020年增长6067家。

随着工业气体在更多领域的广泛运用，市场前景十分广阔。预计，18-22年我国工业气体市场CAGR为10.44%，到2022年有望达到近410亿美元规模。

氮气是工业气体中最常用的一种，化学式为N2，通常状况下是一种无色无味的气体，而且一般氮气比空气密度小。氮气占大气总量的78.08%（体积分数），是空气的主要成份之一。可以说空气是制备氮气和氧气取之不尽的源泉。在标准大气压下，氮气冷却至-195.8℃时，变成无色的液体，冷却至-209.8℃时，液态氮变成雪状的固体。氮气的化学性质不活泼，常温下很难跟其他物质发生反应，所以常被用来制作防腐剂或、保护气和密封气等。

那么氮气如何获取呢？氮气的获取也不算困难，主要以空气为原料，对空气进行分离，就能够得到大量氮气。对分离出的氮气再进行纯化，就能够得到高纯度的氮气。

在制氮领域内使用较多的是碳分子筛和沸石分子筛，因而制氮气。具体工作原理是根据分子筛的特性,利用碳分子筛对空气中氧气和氮气的吸附能力差异，采用变压吸附的方式实现氧氮的分离。碳分子筛是一种内部有很多微孔的物质，压力升高时，碳分子筛吸附氮气，氧气得以保留，压力降低后，碳分子筛脱附氮气再生。分子筛空分制氮是以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，使用碳分子筛对氧和氮的挑选性吸附而使氮和氧别离的办法，通称PSA(Pressure Swing Adsorption)制氮。此法是七十年代敏捷发展起来的一种新的制氮技能。与传统制氮法相比，它具有工艺流程简略、自动化程度高、产气快(15～30分钟)、能耗低，产品纯度可在较大范围内依据用户需求进行调节，操作维护方便、运转本钱较低、设备适应性较强等特色，故在1000Nm3/h以下制氮设备中颇具竞争力，越来越得到中、小型氮气用户的欢迎，PSA制氮已成为中、小型氮气用户的理想选择。

空气分离技术到目前已经非常成熟，分离氮气和氧气都不成问题。但是如何保证分离出来的氮气纯度还有一个很大进步空间，工业常用氮气浓度为99.99%，而生产出浓度99.999%的气体不难，难在如何检测。我们知道空气中氮气浓度和氧气浓度基本是成互补状态，因此就可以利用测氧气的浓度来换算出氮气的浓度，根据此研发出氮气检测仪。只需要在制氮机内置一个高精度的氧气传感器，即可将测氧气的浓度换算成氮气浓度。

美国Southland PPM级氧气传感器 - TO2-1X，测量范围为0-10PPM与0-10000PPM两种；采用微型燃料电池传感器技术，具有高精度，最低测量0.1ppm的氧气、扛干扰能力强、长寿命等特性，广泛应用于空气分离装置（制氮机）、手套箱、钢铁冶炼等需要测量高精度氧气的行业。

搭配氧气变送器:EMD-485氧气变送器将坚固耐用电子元件设计与TO2的精密氧气传感器结合，随之得到一个易于使用的用户界面、高度可靠且经济的紧凑设计。变送器有多种选项,可配置用于大量应用。选项包括从0-10ppm到0-100%的自定义量程，一个本地显示，流通式应用和环境监测的传感器外壳，以及多种氧气传感器。

典型宽带氧传感器故障码分析（以宝马汽车为例）

故障码P0130 分析

（1）故障描述　三元催化转换器前氧传感器加热器故障。

（2）故障原因　该故障为电气故障。系统诊断监控三元催化转换器前氧传感器的温度。

（3）故障生成原理　如果三元催化转换器前氧传感器在加热后仍达不到工作温度，则会识别到故障，生成故障码P0130。

（4）故障识别条件

◎ 电压识别条件：车载网络电压在9～16V之间；

◎ 温度识别条件：发动机温度高于80℃。

（5）故障存储和显示　立刻记录故障，故障指示灯点亮。

（6）故障处理措施　检查发动机控制模块和三元催化转换器前氧传感器之间的电线束；更新三元催化转换器的前氧传感器。

故障码P0131 分析

（1）故障描述　三元催化转换器前氧传感器，对地短路。

（2）故障原因　可能的故障原因：废气催化转换器前氧传感器的电线束损坏；废气催化转换器前氧传感器损坏；发动机控制模块损坏。

（3）故障生成原理　该故障为信号线对地短路，诊断监控氧传感器内部组件的信息，故障可通过自诊断识别，生成故障码P0131。

（4）故障识别条件

◎ 电压条件：无

◎ 温度条件：无

◎ 时间条件：1s

◎ 其他条件：发动机运转，未存储其他故障

（5）故障存储和显示　如果故障存在时间超过0.5s，则被记录；发动机故障指示灯点亮。

（6）故障处理措施

◎ 检测废气催化转换器前氧传感器的电线束；

◎ 更新废气催化转换器前氧传感器；

◎ 更新发动机控制模块。

故障码P0132 分析（一）

（1）故障描述　三元催化转换器前氧传感器信号线对正极短路。

（2）故障原因　可能的故障原因：废气催化转换器前氧传感器的电线束损坏；废气催化转换器前氧传感器损坏；发动机控制模块损坏。

（3）故障生成原理　诊断系统监控内部氧传感器模块的信息。故障可通过自诊断识别，生成故障码P0132。

（4）故障识别条件　未存储其他故障，总线端15接通。

◎ 电压条件：无

◎ 温度条件：无

◎ 时间条件：1s

（5）故障存储和显示

◎ 故障存储条件：如果故障存在时间超过0.5s，则被记录。

◎ 故障显示：发动机故障指示灯点亮；电子式发动机功率下降，关闭；CC 信息，1 个。

（6）故障处理措施

◎ 检测废气催化转换器前氧传感器的电线束；

◎ 更新废气催化转换器前氧传感器；

◎ 更新发动机控制模块。

故障码P0132 分析（二）

（1）故障描述　如果在废气催化转换器前氧传感器正常运行期间此氧传感器信号的原始值超出极限值（极限值为3200mV），则记录该故障。

（2）故障识别条件　在监控时以下条件必须激活：校准未激活；氧传感器加热装置已激活；在排气背压较高时，氧传感器电压可能超过极限值，因此，氧传感器安装位置处已过滤的排气背压必须低于阈值（极限值1700mbar，控制单元电压9.5～16V）。

（3）故障存储和显示　如果故障存在时间（反跳时间）超过500ms，则记录故障。

（4）故障处理措施

◎ 检查导线和插头连接；

◎ 检查排气系统是否不密封和损坏。

如果前面进行的检测都正常，则更新废气催化转换器前氧传感器。

故障码P0133 分析（一）

（1）故障描述　该诊断监控强制激励时氧传感器信号的振幅比。如果振幅比的衰减超过0.9，则识别到该故障。

（2）故障原因　可能的故障原因：三元催化转换器前氧传感器损坏；三元催化转换器后氧传感器损坏；三元催化转换器后氧传感器的电线束损坏。

（3）故障识别条件

◎ 电压条件：无；

◎ 温度条件：发动机温度大于85℃；

◎ 时间条件：无；

◎ 其他条件：在中等转速时，以50～80km/h的车速行驶；未存储其他故障；总线端KL.15接通。

（4）故障存储条件　如果故障存在时间超过400s，则被记录。

（5）故障处理措施

◎ 检测氧传感器的电线束；

◎ 更换三元催化转换器前氧传感器；

◎ 更换三元催化转换器后氧传感器。

（6）驾驶员信息

◎ ECE 排放警示灯：接通；

◎ US 排放警示灯：接通；

◎ ECE 电子发动机功率降低：关闭；

◎ US 电子发动机功率降低：关闭；

◎ CC 信息：无。

（7）服务提示：无

故障码P0133 分析（二）

（1）故障描述　本诊断将监控三元催化转换器前氧传感器的动态性。如果三元催化转换器前氧传感器对于废气中的氧含量变化反应过于迟钝，则识别到该故障。

（2）故障识别条件

◎ 电压条件：控制单元电压9～16V；

◎ 温度条件：冷却液温度高于80℃；

◎ 时间条件：无；

◎ 其他条件：采用中等发动机转速（1100～3000r/min）时定速行驶；无表明汽油混合气存在故障的故障记录；总线端KL.15 接通。

（3）故障存储条件　如果故障存在时间超过1min，则记录该故障。

（4）故障处理措施

◎ 检查是否记录有关于下列部件/ 功能的故障，如有则应首先排除这些故障：可调式凸轮轴控制装置；燃油箱排气系统；点火开关；喷射装置；曲轴传感器；凸轮轴传感器；电动节气门调节器；热膜式空气质量计。

◎ 检测下列部件之间的导线和插头连接：发动机控制单元；三元催化转换器前氧传感器。

◎ 检查三元催化转换器前和后氧传感器是否混淆。

◎ 检测曲轴箱通风装置。

◎ 更换三元催化转换器前氧传感器。

◎ 故障排除之后将混合气调校复位。

（5）用于故障后果的提示

燃油消耗增加；

发动机运行不平稳；

由于废气催化转换器的转换严重受限导致总检查/ 排放检查不合格。

（6）驾驶员信息　排放警示灯接通

（7）服务提示

检查气缸同步是否可信，如果气缸同步不可信，则在修理后执行气缸同步。

插头连接处不能接触清洁剂或溶剂，因为氧传感器可能因此被损坏。

相关问答

[最佳回答]1、氧传感器2安装在催化器后方,也叫后氧传感器,保时捷提示氧传感器2未启用,说明后氧传感器故障。后氧传感器常见故障:氧传感器内部损坏。2、氧传感...

[最佳回答]氧传感器的类型有:普通氧传感器、空燃比传感器、氮氧化物传感器。汽车氧传感器是电喷发动机控制系统中的关键反馈传感器,是控制汽车尾气排放、减少...

[最佳回答]排气管上面的,有两个传感器,后面的那一个

是后氧。工作原理氧传感器的工作原理与电池相似,传感器中的氧化锆元素起类似电解液的作用。其基本工作原理是:在一定条件下(高温和铂催化),利用氧化皓内外...

汽车加热式氧传感器2加热器(缸组1)是指加热器电路损坏。氧气传感器的加热器电路通常,有两条线路与氧气传感器上的加热器线路颜色相同,例如白色一条...

[回答]据汽车维修网小编的了解不少朋友对一些汽车知识不是很了解的,为方便大家了解这些知识,那么今天汽车维修网小编给大家介绍一下关于氧传感器故障表现...

[最佳回答]氧传感器坏了对车的影响是使排放超标、发动机工况恶化,导致车辆出现怠速熄火、发动机运转失准、功率下降等症状。氧传感器有两个,位于排气歧管处的...

氧传感器1是三元催化器前面的靠近发动机端的,氧传感器2是三元催化器后面靠近排气管后端的,如果是V6或V8的车还要分清楚是哪一列的。希望这样说能帮到你。氧传...

对于大众朗逸汽车的气缸列(Cylinder)1,氧传感器2的意思是指,在汽车引擎的排气管中第一排气缸的第二个氧气传感器。氧传感器也称为氧感应器、O2传感器,是用于...

[回答]故障码:P0152详细介绍如下:故障所属系统范围:燃油或空气适用车型:所有汽车制造商中文含义解释:氧传感器电路高电压(第2排,传感器1)英文含义:O2Sens...