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氧氣傳感器的安裝是確保其精準測量的關鍵步驟，需結合傳感器類型、應用場景及環境條件進行系統化操作。以下從選址、安裝前準備、機械與電氣安裝、校準調試到維護管理，全面解析安裝細節。
一、安裝前準備
1. 傳感器選型確認
- 根據應用場景選擇傳感器類型：
- 電化學傳感器：適用于低濃度氧檢測(如環境監測、醫療)，需定期更換電解液。
- 氧化鋯傳感器：適合高溫工業環境(如鍋爐煙氣分析)，依賴恒溫加熱。
- 光學傳感器：非接觸式，適用于潔凈氣體或腐蝕性環境。
- 核對傳感器量程、精度、響應時間及工作溫度范圍，確保與需求匹配。
2. 工具與材料準備
- 通用工具：螺絲刀、扳手、萬用表、密封膠帶、防水接頭。
- 專用工具：防爆區域需防爆扳手，光學傳感器需光纖切割刀。
- 輔助材料：惰性氣體(如氮氣)、標準校準氣(如20.9% O?)、密封墊片。
3. 安全措施
- 在易燃易爆環境(如化工車間)中，安裝前切斷電源并使用防爆工具。
- 醫療或實驗室場景需佩戴無菌手套，避免污染傳感器探頭。
二、選址與安裝位置優化
1. 環境條件評估
- 溫度：避免靠近發熱源(如電機、管道)，電化學傳感器需保持在0~40℃。
- 濕度：高濕環境需加裝防水罩，或選擇帶濕度補償功能的傳感器。
- 振動：工業現場需用減震支架固定，防止機械振動導致信號噪聲。
- 電磁干擾：遠離變頻器、高壓電纜，信號線采用屏蔽電纜并單獨布線。
2. 采樣點代表性
- 氣體流速：安裝在管道彎頭下游≥5倍管徑處，避免湍流導致氧濃度分層。
- 污染源規避：遠離油煙、粉塵或化學蒸汽排放口，必要時加裝過濾器。
- 垂直安裝：探頭進氣口朝下，防止冷凝水或顆粒物堆積(如戶外監測箱)。
三、機械安裝細節
1. 固定方式
- 壁掛式：使用不銹鋼支架，確保傳感器水平(誤差≤2°)，避免傾斜影響光學路徑。
- 管道式：焊接或法蘭連接時注意密封，螺紋接口需纏生料帶防漏。
- 浸入式(如水處理)：探頭深入液面下10~20cm，避開攪拌器渦流區。
2. 防污染措施
- 電化學傳感器的透氣膜需定期清潔，禁用有機溶劑擦拭(會損壞膜層)。
- 光學窗口用擦鏡紙蘸無水乙醇輕拭，避免劃痕或指紋殘留。
四、電氣連接與信號處理
1. 接線規范
- 極性識別：電化學傳感器紅線接電源正極，黑/白線為信號輸出(如4~20mA)。
- 屏蔽接地：信號線屏蔽層單端接地，避免地環路干擾。
- 防爆接線：Ex dⅡC級區域需使用隔爆型接線盒，壓緊密封圈。
2. 供電與信號適配
- 氧化鋯傳感器需獨立加熱電源(約600℃)，預熱時間≥15分鐘。
- 信號傳輸距離超過100米時，加裝信號放大器或采用RS-485總線。
五、校準與調試
1. 零點與量程校準
- 零點校準：通入高純氮氣(O?<10ppm)，調節至0%輸出。
- 量程校準：通入空氣(20.9% O?)或標準氣(如50% O?)，匹配量程上限。
- 兩點校準：部分傳感器需在零點和中間值(如50%)重復校準，消除線性誤差。
2. 響應時間驗證
- 快速切換高低濃度氣體，記錄傳感器達到90%終值的時間(電化學型通常≤30秒)。
- 超限時檢查透氣膜是否堵塞或電解液是否干涸。
六、維護與故障排查
1. 日常維護
- 每周檢查透氣膜完整性，每月清潔探頭表面灰塵。
- 電化學傳感器每6個月更換電解液，氧化鋯型每年檢查加熱電阻。
2. 典型故障處理
- 漂移過大：檢查校準周期是否超限，或更換老化傳感器。
- 信號波動：排查氣流干擾或接地不良，清潔電極觸點。
- 無響應：測試供電電壓，檢查信號線是否開路或短路。
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