用于co突現測量的氧傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種傳感器系統，所述傳感器系統被配置為檢測工業過程的廢氣流中的氧氣。在一個實施例中，所述傳感器系統包括：探針，所述探針具有檢測氧氣傳感器，其中檢測氧氣傳感器檢測廢氣流中的氧氣濃度。所述系統還可以包括催化轉化器，所述催化轉化器接近傳感器位于探針上，其中催化轉化器被配置為將一氧化碳轉化為二氧化碳。所述系統還可以包括信號檢測器，所述信號檢測器被配置為檢測指示一氧化碳突現的氧氣濃度的改變。
【專利說明】
用于CO突現測量的氧傳感器
技術領域
[0001] 本實用新型設及工業過程技術領域，尤其設及一種用于檢測工業過程中的廢氣流 中的傳感器。
【背景技術】
[0002] 過程工業往往依賴于包括一個或多個燃燒過程的能量源。運樣的燃燒過程包括爐 子或鍋爐的運轉，W產生蒸汽或加熱原料液。雖然燃燒提供成本相對較低的能量，但仍然尋 求燃燒效率最大化。此外，經常管控來自工業過程的從煙畫排出的煙氣(flue gas),并且常 常必須最小化危險氣體的量。因此，燃燒過程管理業的一個目標是最大化現有的爐子和鍋 爐的燃燒效率，其本身也降低溫室氣體和其它受控氣體的產生。可W通過在來自運種燃燒 過程的廢氣或煙氣中保持理想水平的氧氣來優化燃燒效率。
[0003] 原位或過程中分析儀常用于監測、優化和控制燃燒過程。通常，運些分析儀采用被 加熱到相當高溫度的傳感器，并且直接在爐子或鍋爐的燃燒區域之上或者附近操作。公知 的過程燃燒氧氣分析儀通常采用氧化錯傳感器，其設置在被直接插入到煙氣流的探針的端 部處。在廢氣或煙氣流入傳感器時，其擴散到傳感器附近。傳感器提供與在氣體中存在的氧 氣量有關的電信號。 【實用新型內容】
[0004] 提供了一種傳感器系統，所述傳感器系統被配置為檢測工業過程的廢氣流中的氧 氣。在一個實施例中，所述傳感器系統包括:探針，所述探針具有檢測氧氣傳感器，其中檢測 氧氣傳感器檢測廢氣流中的氧氣濃度。所述系統還可W包括催化轉化器，所述催化轉化器 接近傳感器位于探針上，其中催化轉化器被配置為將一氧化碳轉化為二氧化碳。所述系統 還可W包括信號檢測器，所述信號檢測器被配置為檢測指示一氧化碳突現（break through)的氧氣濃度的改變。通過閱讀下面的詳細說明并通過查閱相關的附圖，表現所要 求權利的實施例的特征的運些和各種其它特點和優點將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0005] 圖1是特別適用于本實用新型的實施例的一種原位過程氧分析儀/變送器的示意 圖。
[0006] 圖2是特別適用于本實用新型的實施例的燃燒氧變送器的示意透視圖。
[0007] 圖3A-3E是根據本實用新型的實施例的使用氧傳感器的C0測量的圖形表示。
[000引圖4A-4D是根據本實用新型的實施例的對一氧化碳的氧傳感器響應的圖形表示。
[0009]圖5A和5B圖示根據本實用新型的實施例的利用氧傳感器測量一氧化碳的濃度的 示例性方法。
【具體實施方式】
[0010] 圖1是本實用新型的實施例特別適用的一種原位過程氧分析儀/變送器的示意圖。 變送器10例如可W是能夠從美國俄亥俄州梭倫(艾默生過程管理公司，Emerson Process Management公司）的Rosemount Anal}ftical公司獲得的6888型氧氣變送器。在一個實施例 中，變送器10包括探針組件12,探針組件12基本上設置在煙筒或煙道14內，并且測量與在燃 燒器16處發生的燃燒相關的煙氣的氧含量。在一個實施例中，燃燒器16能夠操作地連接到 空氣源或氧氣源18和燃燒燃料的源20上。在一個實施例中，源18和20中的每一個可控制地 連接到燃燒器16上，W便控制燃燒過程。在一個實施例中，變送器10測量燃燒廢氣流中的氧 氣量，并且將氧水平的指示提供給燃燒控制器22。控制器22控制閥24和26中的一者或兩者， W提供閉環式燃燒控制。在一個實施例中，控制器22自動地運行，使得廢氣流中氧氣過多或 過少的指示導致提供給燃燒室的氧氣量或燃料量的改變。在一個實施例中，氧分析儀變送 器還可W包括與變送器10連接的使用校準氣體28的校準線。
[0011] 圖2是本實用新型的實施例特別適用的燃燒氧變送器的示意透視圖。變送器100包 括殼體102、探針主體104和具有保護蓋116的電子元件106。探針104具有遠端108,在遠端 108安裝有擴散器110。擴散器110是允許氣體擴散穿過其中但是保護探針104內的部件W防 諸如飛灰等固體顆粒的物理裝置。具體而言，擴散器110保護在圖2中W虛線示出的測量單 元或傳感器112W防灰塵。
[0012] 殼體102具有腔114,腔114的尺寸形成為容納電子元件106。此外，殼體102包括適 于接收蓋116的外螺紋且與蓋116的外螺紋相配合W形成密封的內螺紋。此外，殼體102包括 穿過其中的孔或通孔，所述孔或通孔允許電子元件106和設置于探針104的遠端108內的測 量單元或傳感器112之間的電連接。
[0013] 探針104被配置為在諸如煙道14等煙道中延伸。探針104包括鄰近于凸緣120的近 端118。凸緣120用于將變送器100安裝或W其他方式固定到管道的側壁上。當運樣安裝時， 可W通過將凸緣120連接到管道壁上而完全地支撐變送器100。
[0014] 電子元件106提供加熱器控制和信號調節，產生表示煙氣氧濃度的線性的4-20mA 的信號。優選地，電子元件106還包括微處理器，該微處理器能夠執行編程步驟，W提供擴散 器診斷的功能。然而，在一些實施例中，變送器100可W簡單地是沒有電子元件的"直接替換 (direct replacement)"探針，并且因而發送用于感測單元和熱電偶的原始毫伏信號，感測 單元和熱電偶分別地提供表示氧濃度和單元溫度的指示。在使用"直接替換"探針的實施例 中，探針被連接到合適的分析儀上，如可從RoSemount Ana 1八;[。日1公司獲得的已知的Xi操 作者界面。Xi操作者界面在肥MA4XQP 66)外殼內提供背光顯示屏、信號調節和加熱器控 制。
[0015] 理想地，工業過程中的燃燒是完美的，并且按照下面的等式1，燃料和氧氣燃燒形 成二氧化碳和水，其中所產生的二氧化碳和水的化學計量取決于在特定的工業過程中使用 的燃料的類型。
[0016] 燃料+〇2 一 C〇2+出 0 等式 1
[0017] 然而，通常工業過程中的燃燒是不完美的，并且，除了二氧化碳和水，在廢氣中存 在過剩的氧氣。在一個實施例中，當工業過程處于規則的運行模式時，氧傳感器(例如，具有 探針104的氧變送器100)測量燃燒過程的廢氣中的剩余氧氣。此外，正如常常出現的情況， 按照下面的等式2發生不完全燃燒。
[001引燃料+02 一 0)2+出0+(C0+N0x+S0x)不克舍氣勿等式2
[0019] 在不完全燃燒中，燃料帶著一些污染物進入工業過程中，并且發生反應，W主要形 成二氧化碳C〇2和水出0，具有微量其它氣體，例如二氧化硫、來自燃料雜質的氧化氮，W及氮 氧化物。此外，當不充分的氧氣被提供給工業過程時，一氧化碳形成為不完全燃燒的一部 分。由于相對于空氣均勻性不完美的燃料W及燃料能量密度和燃料與空氣流量變化，在實 際燃燒中，化學計量點，例如具有最高效率和最低排放的燃料氧氣比，是非常難獲得的。
[0020] 通常地，對于氣體燃燒器，煙氣氧氣過量濃度為2-3 %，并且對于燃煤鍋爐和油燃 燒器，為2-6%。在一個實施例中，在0.75%-2%之間的氧氣過量發生最有效的燃燒。雖然單 獨使用氧氣測量可W實現良好的燃燒控制，但是使用并行的一氧化碳C0的測量可W提高燃 燒效率和穩定性。如上面等式2所示，一氧化碳通常為燃料和氧氣供應的不完全燃燒的產 物，并且因此是過程中發生不完全燃燒的良好的首要的指示器。
[0021] 當氧氣水平在工業過程完成上面等式1所需的量W下時，常常產生一氧化碳。因為 一氧化碳是不完全燃燒的危險的副產品，其在廢氣中的出現可W被控制并且工業過程可W 被設計為包括催化轉化器，W允許一氧化碳按照下面的等式3轉化為二氧化碳。
[00剖
等式3
[0023] 在一個實施例中，貫穿整個燃燒，探針104周期性地采樣過量氧氣。在一個實施例 中，貫穿整個燃燒過程，探針104幾乎連續地采樣過量氧氣。在一個實施例中，氧傳感器的輸 出可W被報告在附設的顯示器上。氧傳感器的輸出還可W被發送給數據庫用于存儲。在另 一個實施例中，氧傳感器的輸出可W被連接到警報系統上，其中某些最大或最小闊值的氧 濃度可W為過程工程師觸發已經超過闊值的過程警報或者警告。在一個實施例中，可W通 過文本消息、電子郵件或其它基于無線的傳送機制發送該警告。在另一個實施例中，該警告 可W為工業過程中的視聽的警告，并且可W導致或者燈被啟動、或者聲音被發出、或者已經 超過闊值的警告機制的組合。
[0024] 在另一個實施例中，氧變送器100與控制器24和26連接，使得來自氧變送器的讀數 可W觸發進入工業過程的氧氣-燃料比的自動改變。例如，當表示有豐富的廢氣混合物的讀 數指示有大量的未燃燒燃料和低的剩余氧氣，變送器100可W觸發控制器24,允許更多的氧 氣進入系統和/或還可W觸發控制器26向系統輸入更小量的燃料。在一個實施例中，該系統 可W被校準為自動調節控制器24和26,直到獲得貧燃料混合物（lean mixture)。在一個實 施例中，貧燃料混合物被定義為足W將燃料轉化為水和二氧化碳而沒有任何不完全燃燒產 物的燃料和水的混合物。
[00巧]在一個實施例中，變送器100基于電化學的氧化錯基電池(zirconia-based cell) 技術。在一個實施例中，探針104基于固態的電化學電池，其包含位于在一側上的廢氣樣品 和在另一側上的參考樣品之間的至少一個氧化錯陶瓷，其中氣體可滲透電極位于氧化錯陶 瓷的兩側上。氧化錯基傳感器104通過測量氧化錯陶瓷上的輸出電壓來測量廢氣中的剩余 氧氣的濃度，其對應于對照參考樣品中的氧氣的量測量的工業過程的廢氣中的氧氣的量。 測量的電壓對應于兩個樣品之間的氧氣濃度差，并且因此對應于按照上面的等式1進行的 燃燒反應中消耗的氧氣量。在一個實施例中，參考樣品包含具有大致大氣質量的空氣。 [00%]氧傳感器讀數可W根據下面等式4的能斯脫方程(Nernst equation)對數性地取 決于氧氣濃度。
[0027]
[0028] 氧化錯基電化學氧氣傳感器廣泛用在用于氧氣測量的工業應用中。在一個實施例 中，傳感器104工作在650-800°C范圍內W及之上的溫度下，并且測量燃燒后剩余的過量氧 氣。在參考電極上具有固定的氧氣分壓(例如通過使用空氣被固定)條件下傳感器對差異的 氧氣濃度的響應可W通過使用上面的等式4計算。在等式4中，C是與氧氣探針中的參考/過 程側的溫度變動和熱電偶接合有關的常數，R是通用氣體常數，T是W開氏度測量的過程溫 度，W及F是法拉第常數。
[0029] 在燃燒過程中，一氧化碳通常是不完全燃燒的首要指示器。在約100-2(K)ppm的接 近微量的C0水平W及輕微過量的空氣量下的運行將指示具有最高效率的接近化學計量點 的燃燒條件。雖然有許多C0傳感器可用于范圍從工作空間的安全性到廢氣分析的應用，但 是通常的工業過程的高溫很難提供燃燒過程的可靠的原位C0測量。
[0030] 針對基于目前廣泛用于可燃氣體檢測的半導體氧化物的化學氣體傳感器，已經進 行了許多研究。該類型的傳感器已知被稱為田口傳感器(TagucM sensor),采用由燒結的η 型金屬氧化物(鐵、鋒和錫族）制成的固態器件，然而選擇性差W及長期穩定性不足已經成 為運些半導體傳感器用在過程環境中的主要困難。
[0031] 依賴于測量紅外光吸收的紅外吸收技術通常會需要煙氣調節系統（flue gas conditioning system),并且因而給工業過程增加了相當大的花費。新的、非常復雜的并且 高度推廣的可調二極管激光光譜技術使用更多的強激光，更加可靠，并且不需要廢氣預處 理。可惜，在大的顆粒負荷下的積垢、來自火球的寬的背景福射和所需的溫度和壓力補償W 及非常高的價格限制了該技術在化學工業中的應用和在需要高溫的應用（例如，燃燒相關 的過程）中的應用。目前，市面上可獲得并且基于混合電勢氧化錯技術的唯一的原位C0探針 被發展用于非常清潔的氣體燃燒應用。
[0032] 在一個實施例中，用于過程中的氧氣測量的固態的電位計氣體傳感器包括管形、 盤形或套管形的氧離子導電陶瓷，W及分別暴露于過程和參考氣體的兩個金屬的或氧化催 化電極。在一個實施例中，離子導電陶瓷主要為滲雜氧化錯，但是可W為穩定化的姉或Ξ氧 化二祕或任何其它氧離子導電固體電解質。過程參考電極在一個實施例中為銷，但是也可 W使用任何其它電子導電金屬或金屬氧化物或混合的導電純材料或復合材料。氧傳感器的 過程電極被暴露于煙氣，并且氧傳感器處于規則電位測定模式中的氧化環境里，精確測量 燃燒過程的煙氣中的過量氧氣濃度。氧傳感器信號的導數的最高峰值被用作附加的一氧化 碳感測輸出。在一個實施例中，使用固定的C0濃度校準氧傳感器。運例如可W與圖3和4所示 的結果關聯。測量的氧傳感器的原始mV信號被用于根據等式4、能斯脫方程計算氧氣濃度， 并且氧傳感器信號的導數的最高峰值被應用于進行一氧化碳突現的計算，其中所述計算使 用由一氧化碳校準氣體確認生效的展開的一氧化碳算法。在一個實施例中，附加的氧傳感 器信號的噪音降低可W被應用W移除工業應用中的可能改變氧氣和一氧化碳測量的寄生 電尖峰值。
[0033] 氧氣傳感器檢測一氧化碳
[0034] -氧化碳為出現在過程中的不完全燃燒的首要產物之一。在一個實施例中，由于 在燃燒過程中突現(break t虹ough)的一氧化碳將根據上面的等式3在位于傳感器112上的 銷電極催化劑上被立刻轉化為二氧化碳，因此一氧化碳的出現導致氧氣濃度的降低。在一 個實施例中，銷電極催化劑非常接近于傳感器112的氧氣感測部。運將導致由于一氧化碳向 二氧化碳的催化轉化，在氧氣感測電化學電池附近氧氣濃度顯著降低，導致由傳感器112產 生的原始mV信號的突然增大。運將產生指示氧氣濃度的立刻降低的氧傳感器輸出信號，尤 其是在燃燒場景中一氧化碳突現之后的幾毫秒內。如上所述，運可能觸發提供給過程工程 師的警告，或者它可能通過分別改變控制裝置24和26而分別觸發燃料源和氧氣源20和18的 比率的改變。
[0035] 廢氣中的氧氣濃度下降的檢測提供在轉化之前廢氣中存在一氧化碳的定量指示， 并且因此，提供由燃燒產生的一氧化碳的濃度的指示。從下面的表1中可W看出，C0的出現 正在W幾乎C0濃度的50%降低氧氣信號，C0轉化率在lOOOppm的C0情況下在80%-100%之 間變化，在2 %的C0情況下在60-100 %之間變化。 陳]表1:氧傳感器探針原始mV信號的降低 [0037]
[0039] 在表1中，傳感器信號的改變為理論上的AEt并且基于通過銷催化轉化器進行 100%的C0燃燒的假設被計算。測量的信號改變Δ Em接近理論上的改變Δ Et，表1確實證明了 諸如探針112等氧傳感器檢測工業環境中的一氧化碳的有效性。
[0040] 用氧傳感器進行一氧化碳檢測的實例
[0041] 圖3A-3E是根據本實用新型的實施例的使用氧傳感器的C0測量的圖形表示。具體 地，圖3A-3E圖示了在工業過程中隨著時間變化的在各種氧氣水平下氧傳感器112對一氧化 碳的出現的響應。更具體地，圖3A和圖3D圖示了直接的傳感器響應。圖3B、3C和3E圖示了氧 傳感器信號的導數對二氧化碳的響應。
[0042] 圖3A圖示了在一段時間內在百分之二的氧氣濃度的環境下氧傳感器112對一氧化 碳的響應，時間示出在X軸上并且氧傳感器的響應（WmV為單位)示出在Y軸上。在約4分鐘 處，示出了與在工業過程中出現的大致lOOOppm的一氧化碳相對應的尖峰302，如約44.5mV 的讀數所指示的。在約10分鐘處，示出了與出現的2000ppm的一氧化碳相對應的尖峰304,如 僅僅在45mVW下的讀數所指示的。在約15分鐘處，示出了與0.5%的一氧化碳濃度相對應的 尖峰306,其產生約46mV的讀數。在約21分鐘處，檢測到百分之一的一氧化碳的尖峰，如約 48mV的讀數所指示的。在約27分鐘處，檢測到尖峰310,其指示出現2%的一氧化碳，具有由 傳感器112檢測的53mV的對應讀數。從圖3A中可見，在2%氧氣濃度下，氧傳感器原始mV信號 對一氧化碳氣體的出現非常敏感，在檢測的傳感器讀數上具有9mV的改變。
[0043] 如圖3B所示，還示出了隨時間變化的傳感器信號的導數，時間在X軸上，并且導數 值在y軸上。導數祀/dt的最高峰值對數性地取決于在lOOOppm到2%的一氧化碳的范圍內 的一氧化碳濃度。在約4分鐘處，示出了尖峰312,其對應于約lOOOppm的一氧化碳濃度，具有 約0.2的讀數。在約10分鐘處，尖峰314指示約2000ppm的一氧化碳濃度，產生由傳感器112檢 測的約1.0的讀數。在約15分鐘處，尖峰316指示0.5 %的一氧化碳濃度，產生由傳感器112檢 測的約1.5的讀數。在約21分鐘處，尖峰318指示約1%-氧化碳的一氧化碳濃度，產生由傳 感器112檢測的約2.2的讀數。在約27分鐘處，尖峰320指示2 %的一氧化碳濃度，具有由傳感 器112檢測的約2.7的讀數。
[0044] 在一個實施例中，傳感器112圖形化地輸出原始的mV數據，如圖3A所示。在另一個 實施例中，傳感器112圖形化地輸出導數祀/dt值，如圖3B所示。在另一個實施例中，傳感器 112輸出當前的一氧化碳濃度，該當前的一氧化碳濃度由從傳感器獲得的任一數據計算，例 如如圖3A或3B所示。在另一個實施例中，檢測到廢氣中的一氧化碳濃度的最小闊值會觸發 輸入到工業過程中的燃料-氧氣比的改變。在另一個實施例中，檢測到廢氣中的一氧化碳濃 度的最小闊值會觸發警告。
[0045] 圖3C圖示了圖3B中示出的化傳感器信號的導數的響應的圖形表示370,一氧化碳 濃度對數性地表示在X軸上，并且獲得的祀/dt值在y軸上。下面示出的等式5還被示出為線 320。等式5具有0.9912的R值。
[0046] 等式5
[0047] 圖3D圖示了在具有2%的氧氣的環境中氧傳感器112對重復的lOOOppm的一氧化碳 突現的再現性。指示302被示出為發生在大致4分鐘、9分鐘、16分鐘、21分鐘和27分鐘時。如 圖3D所示，氧傳感器112的原始的mV值響應于100化pm的一氧化碳的出現而可能展示出輕微 的漂移。
[004引圖3E圖示了使用氧傳感器信號的導數所檢測到的一氧化碳的提高的再現性，具有 發生在9、15、21和27分鐘的重復的lOOOppm的一氧化碳突現，都產生約0.17的檢測讀數，如 條352所示。此外，氧傳感器信號的導數的最高峰值被示出在lOOOppm-氧化碳處，具有約 7化pm-氧化碳的誤差，如圖3E所示。
[0049]圖4A-4D是氧傳感器對一氧化碳的響應的圖形表示。圖4A圖示了圖形410,圖形 410示出了檢測到2%的一氧化碳濃度的再現性，在約4、9、15、21和27分鐘處具有峰值，都產 生約52mV的檢測讀數。圖4B圖示了圖形420,圖形420示出了在檢測到2%的一氧化碳濃度時 氧傳感器的導數的響應的再現性，在約4、9、15、21和27分鐘處具有峰值，都產生約2.8的檢 測讀數，具有約±〇.〇2%CO的檢測誤差率，或1%的誤差率。圖4C圖示了圖形430,圖形430示 出了在5%的氧氣環境中檢測到1%的一氧化碳濃度時氧傳感器的導數的響應的再現性，在 約9、15、21和27分鐘處具有峰值，都產生約1.3的檢測讀數。圖4D圖示了圖形440,圖形440示 出了在20%的氧氣環境中檢測到1%的一氧化碳濃度時氧傳感器的導數的響應的再現性， 在約4、9、15、21和27分鐘處具有峰值，都產生約1.0的檢測讀數。
[0050]因而，圖3A-3E和圖4A-4D示出了通過使用氧化錯電化學氧傳感器和傳感器信號的 導數的響應，可W在各種一氧化碳突現場景中提供可靠的一氧化碳測量。
[0051 ]檢測一氧化碳的方法
[0052] 圖5A和5B圖示了利用氧傳感器測量一氧化碳的發展的示例性方法。圖5A圖示了使 用氧傳感器檢測并顯示一氧化碳的突現的示例性方法500。在一個實施例中，氧傳感器可W 包括上述的氧化錯基電化學電池。
[0053] 方法500在塊502中開始，在工業過程中進行燃燒初始化。方法500繼續，發生一氧 化碳的突現，如塊504所示。在一個實施例中，在燃燒過程開始和發生一氧化碳突現之間可 能為幾分鐘、幾小時或者更長時間。在一個實施例中，方法500繼續，所產生的一氧化碳在催 化劑上被轉化為二氧化碳。在一個實施例中，催化劑為銷基催化劑。在一個實施例中，其根 據等式3如上所述地發生。隨著一氧化碳被轉化為二氧化碳，廢氣中測量的氧氣濃度下降。 在塊508中通過探針104檢測到該下降。在一個實施例中，在塊510中報告該檢巧U。在一個實 施例中，如方法500所示，一氧化碳的濃度不作為檢測過程的一部分被計算。在可選的實施 例中，方法500繼續進行到塊512，在塊512中燃料氧氣輸入比被改變。在一個實施例中可W 基于一氧化碳的檢測自動發生該改變。在一個實施例中，運可W導致附加的空氣或氧氣通 過源18被輸入到系統中。在一個實施例中，運可W導致減少的燃料通過源20被輸入到系統 中。
[0054] 圖5B圖示了用于使用氧傳感器112計算廢氣流中的一氧化碳濃度的方法550。方法 550在塊552中開始，氧傳感器112被提供給工業過程環境。然后，在塊554中，檢測到氧氣信 號尖峰，例如在圖3和4中的任一個中示出的任何氧氣信號尖峰。在一個實施例中，傳感器 112工作在正常感測模式下，而不是導數感測模式下。在另一個實施例中，傳感器112工作在 正常感測模式或導數感測模式下，并且可選地在塊560中初始化導數感測模式。在一個實施 例中，氧傳感器可W檢測氧傳感器信號響應和氧傳感器信號的導數的響應。然而，在另一個 實施例中，傳感器可W僅檢測氧氣傳感器信號的導數的響應。
[0055] 然后該方法繼續進行到塊556,其中至少部分基于上述等式4計算一氧化碳濃度。 然后在一個實施例中，該方法可W繼續進行到塊558,在塊558中，例如在連接的計算機或其 它顯示裝置上顯示檢測到的一氧化碳濃度。此外，在另一個實施例中，顯示一氧化碳濃度可 W包括例如使用無線或其它技術向過程工程師發送警告。運可W為工業過程的操作者觸發 指示，指示已經有一氧化碳突現W及燃料-空氣比可能需要改變。該警告可W視覺地、聽覺 地或者通過其它通知措施被觸發。此外，在另一個實施例中，一氧化碳突現的檢測可W導致 燃料-氧氣比的自動改變，如塊562所示。
[0056] 盡管已經參照優選實施例描述本實用新型，但本領域技術人員將認識到，在不脫 離本實用新型的精神和范圍的情況下，可W在形式和細節上做出改變。
【主權項】
1. 一種傳感器系統，所述傳感器系統被配置為檢測工業過程的廢氣流中的氧氣，其特 征在于，所述傳感器系統包括： 探針，所述探針具有檢測氧氣傳感器，其中檢測氧氣傳感器檢測廢氣流中的氧氣濃度 并且輸出至少部分對應于檢測到的氧氣濃度的信號； 催化轉化器，所述催化轉化器位于傳感器上，其中催化轉化器被配置為將一氧化碳轉 化為二氧化碳;以及 信號檢測器，所述信號檢測器被配置為檢測指示一氧化碳突現的氧氣濃度的改變。2. 根據權利要求1所述的傳感器系統，其特征在于，檢測到一氧化碳突現會觸發警告。3. 根據權利要求1所述的傳感器系統，其特征在于，檢測到一氧化碳突現會觸發輸入到 工業過程的當前的燃料.氧氣比的改變。4. 根據權利要求1所述的傳感器系統，其特征在于，還包括： 變送器，所述變送器被配置為發送檢測到的一氧化碳突現的指示。5. 根據權利要求1所述的傳感器系統，其特征在于，檢測氧氣傳感器包括電化學氧化鋯 基電池，并且其中電化學氧化鋯基電池測量將參考氣體與廢氣流分離開的電極上的電壓。6. 根據權利要求1所述的傳感器系統，其特征在于，催化轉化器包括鉑催化劑。7. 根據權利要求1所述的傳感器系統，其特征在于，信號檢測器還被配置為至少部分基 于檢測到的氧氣濃度的改變計算廢氣流中的一氧化碳的濃度。8. -種用于檢測工業過程的廢氣流中的氣體的傳感器系統，其特征在于，所述傳感器 系統包括： 探針，所述探針具有檢測氧氣傳感器，其中檢測氧氣傳感器被配置為檢測廢氣流中的 氧氣濃度并且提供至少部分對應于檢測到的氧氣濃度的信號； 電子元件，所述電子元件可操作地連接到檢測氧氣傳感器上，所述電子元件被配置為 檢測工業過程的廢氣流中的氧氣濃度的陡然改變，其中檢測到的陡然改變指示一氧化碳突 現，并且其中利用檢測氧氣傳感器完成檢測;并且 其中，所述電子元件還被配置為至少部分使用檢測到的氧氣濃度的改變計算廢氣流中 的一氧化碳的濃度。9. 一種用于檢測工業過程的廢氣流中的氣體的傳感器系統，其特征在于，所述傳感器 系統包括： 探針，所述探針具有檢測氧氣傳感器，其中檢測氧氣傳感器被配置為檢測廢氣流中的 氧氣濃度并且提供至少部分對應于檢測到的氧氣濃度的信號； 電子元件，所述電子元件可操作地連接到檢測氧氣傳感器上，所述電子元件被配置為 計算從檢測氧氣傳感器提供的信號的導數，并且至少部分基于由檢測氧氣傳感器提供的信 號的導數確定一氧化碳的濃度。
【文檔編號】G01N27/26GK205620345SQ201521043263
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年12月15日
【發明人】帕夫爾·舒克, 羅伯特·F·簡特茲, 詹姆斯·D·克雷默
【申請人】羅斯蒙特分析公司