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氧傳感器技術(shù)的持續(xù)發(fā)展和應(yīng)用

2021/08/09

在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、存儲(chǔ)/運(yùn)輸、汽車(chē)和醫(yī)療領(lǐng)域的許多應(yīng)用中，準(zhǔn)確知道氧氣含量的工況是必不可少的。氧傳感器在應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大的同時(shí)，對(duì)其性能要求也在不斷提高。預(yù)計(jì)到2022年，全球氧傳感器業(yè)務(wù)的年價(jià)值將超過(guò)26億美元（根據(jù)Micromarket Monitor的數(shù)據(jù)）。如果這一預(yù)測(cè)被證明是正確的，則意味著此類(lèi)技術(shù)的市場(chǎng)在十年內(nèi)幾乎翻了一番。

氧氣監(jiān)測(cè)關(guān)鍵應(yīng)用

下面可調(diào)控氧氣含量至關(guān)重要的各種應(yīng)用。

燃燒控制——通過(guò)監(jiān)測(cè)工業(yè)鍋爐煙道中的氧氣含量（無(wú)論是燃?xì)狻⑹瓦€是生物燃料），進(jìn)而確定廢氣中的過(guò)量氧氣含量。雖然為了避免產(chǎn)生有害的一氧化碳，煙道中必須一直保持一定過(guò)量的氧氣，但過(guò)量氧含量，表明鍋爐正在加熱新鮮空氣，因此在消耗能量。使用這些過(guò)量氧氣數(shù)據(jù)，可以調(diào)整燃料/空氣比，以達(dá)到“最佳點(diǎn)”，在那里以最經(jīng)濟(jì)和盡可能少的污染進(jìn)行燃燒，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能，并降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。

易腐爛物品的存儲(chǔ)——氧氣的存在會(huì)導(dǎo)致有機(jī)材料（如水果和蔬菜）的降解。通過(guò)降低冷藏貨運(yùn)集裝箱和存儲(chǔ)設(shè)施中的氧氣含量，可以延長(zhǎng)這些物品在運(yùn)輸或存儲(chǔ)過(guò)程中的商業(yè)價(jià)值（氣調(diào)保鮮庫(kù)或氣調(diào)保鮮車(chē)）。

防火——在服務(wù)器機(jī)房、文件檔案館、博物館，甚至在保存珍貴歷史文物或繪畫(huà)的倉(cāng)庫(kù)中，火災(zāi)隱患是一個(gè)巨大的風(fēng)險(xiǎn)，發(fā)生火災(zāi)事故的后果（無(wú)論是在安全還是有價(jià)值的財(cái)產(chǎn)/數(shù)據(jù)丟失方面）可能是災(zāi)難性的。在這種情況下，特別是當(dāng)工作人員通常不在相關(guān)區(qū)域（無(wú)人值守）工作時(shí)，創(chuàng)造和保持缺氧（低氧）環(huán)境是最有效的預(yù)防措施。通過(guò)使用氧氣傳感器來(lái)控制氮?dú)獍l(fā)生器，從而將區(qū)域內(nèi)的氧分壓降低到人類(lèi)能夠工作的水平，這樣火災(zāi)的爆發(fā)幾乎是不可能的。

高海拔訓(xùn)練——在體育界，人們?cè)缫颜J(rèn)識(shí)到適應(yīng)高海拔條件運(yùn)動(dòng)，可以顯著提高運(yùn)動(dòng)員的在賽場(chǎng)上的表現(xiàn)。這意味著運(yùn)動(dòng)員的身體會(huì)通過(guò)增加紅細(xì)胞和血紅蛋白的質(zhì)量，以及改變肌肉代謝來(lái)適應(yīng)氧氣含量（或氧分壓）的降低。當(dāng)這些運(yùn)動(dòng)員隨后參加低海拔的比賽時(shí)，他們將受益于10-14天更高濃度的紅細(xì)胞，從而使他們獲得賽場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。然而，搬移訓(xùn)練設(shè)施到高海拔地區(qū)通常是不切實(shí)際的。另一種解決方案是在模擬高海拔室或帳篷中進(jìn)行訓(xùn)練，在這些房間或帳篷中，氧氣的分壓會(huì)降低到高海拔地區(qū)一樣的水平。通過(guò)氧傳感器控制氮?dú)獍l(fā)生器增加氮?dú)夂靠梢詮?fù)制高海拔環(huán)境。

機(jī)載惰性氣體生成 (OBIGGS或OBOGS機(jī)載油箱內(nèi)的惰性氣體生成系統(tǒng))——由于客機(jī)燃燒燃料，其油箱頂部空間中的混合物或空氣和燃料蒸氣的含量比例可以代表潛在的爆炸風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境。為了降低發(fā)生空中爆炸風(fēng)險(xiǎn)的可能性，大多數(shù)現(xiàn)代客機(jī)現(xiàn)在都配備了OBIGGS系統(tǒng)。來(lái)自飛機(jī)外的低壓空氣被壓縮，大部分氧氣使用各種不同的技術(shù)去除。剩余的氣體，主要是氮?dú)?，因此是惰性的，可用于填充燃料箱頂部空間。因此消除了火災(zāi)和爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。氧氣傳感器在控制整個(gè)過(guò)程中起到非常關(guān)鍵的作用。