專利名稱：可拆式氧化鋯固體電解質(zhì)氧探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于可拆式氧化鋯(Z5O2)固體電解質(zhì)氧探頭，適用于熱處理爐內(nèi)監(jiān)控氣氛和工業(yè)燃燒爐空/燃比控制。
現(xiàn)有技術(shù)中的氧探頭產(chǎn)品大都把固體電解質(zhì)敏感元件制成整體型管狀或者把敏感元件鋯頭于氧化鋁管焊封成一體，敏感元件鋯頭兩側(cè)的反應(yīng)電極為多孔鉑電極。這種結(jié)構(gòu)氧探頭的弊病是，當(dāng)氧探頭的鋯管受到外界溫度的急劇變化或機(jī)械振動(dòng)后容易發(fā)生破裂，從而使整個(gè)氧探頭完全失效、報(bào)廢，無法修復(fù)；此外，這種類型的氧探頭的多孔鉑電極在還原性氣氛環(huán)境下，受到結(jié)碳和氣氛中重金屬沾污物的作用易中毒失效。因此，其使用成本較高，從而限制了其在高碳勢(shì)滲碳中的應(yīng)用和在熱處理爐上的推廣應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的是，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，設(shè)計(jì)一種可拆式氧化鋯固體電解質(zhì)氧探頭，當(dāng)氧探頭中的部分器件壞損或失效后，可以方便地修復(fù)，以降低其使用成本，同時(shí)保持原有性能不變。
本實(shí)用新型所說的可拆式氧化鋯固體電解質(zhì)氧探頭，主要由氧化鋯固體電解質(zhì)鋯頭，內(nèi)、外電極，陶瓷管，密封圈，彈簧，外殼等部件組成。在外殼1的前端安置有由合金管制成的外電極2，外電極2的前端有一堵塞3，外電極2的中間套有一個(gè)陶瓷管4，陶瓷管4的中間套有內(nèi)電極5，內(nèi)電極5的前端有內(nèi)電極頭3，所說的鋯頭7安置在氧探頭前端，位于內(nèi)電極頭6、堵塞3與陶瓷管4之間，并與之緊密結(jié)合；在外殼1的后部安置有安裝、固定、密封陶瓷管、內(nèi)外電極的機(jī)構(gòu)，具體為在陶瓷管4的端部有一個(gè)彈簧座8，彈簧座8內(nèi)設(shè)有密封圈9A，陶瓷管4與密封圈9A相接觸，在彈簧座8與端蓋10之間有一個(gè)壓力彈簧11，依靠其彈簧的壓力，推彈簧座8和陶瓷管4，使陶瓷管4與鋯頭7緊密配合；在內(nèi)電極5的端部有一個(gè)內(nèi)電極套筒12，內(nèi)電極套筒12與端蓋10中的導(dǎo)向孔13相配合，在內(nèi)電極套筒12與端蓋的導(dǎo)向孔13之間設(shè)有密封圈9B，內(nèi)電極套筒12與內(nèi)電極5之間設(shè)有絕緣套14，絕緣套14外有一個(gè)內(nèi)電極套筒座15，內(nèi)電極套筒座15上設(shè)有一個(gè)彈簧16，依靠彈簧16的壓力使內(nèi)電極5上的內(nèi)電極頭6與鋯頭7緊密配合。通過上述兩個(gè)彈簧施加在陶瓷管4和內(nèi)電極5上的壓力，使保證鋯頭7與內(nèi)電極5上的內(nèi)電極頭6、陶瓷管4和外電極2上的堵塞3之間的良好接觸。
在外殼1與陶瓷管4之間設(shè)置有兩個(gè)或兩個(gè)以上密封圈9C，在外殼1上設(shè)置有兩個(gè)氣嘴，氣嘴17A設(shè)置在外電極2與陶瓷管4之間的氣道上，氣嘴17B設(shè)置在內(nèi)電極5與陶瓷管4之間的氣道上，密封圈9C的作用在于隔離這兩個(gè)氣道中的氣體。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，(1)由于彈簧的作用，使其抗機(jī)械振動(dòng)和熱沖擊的性能大大提高；(2)在本實(shí)用新型所述的技術(shù)中，由于省去了現(xiàn)有技術(shù)中的多孔鉑電極，從而解決了鉑電極在強(qiáng)還原氣氛下的失效問題，并使碳勢(shì)適用范圍提高為1.5％；(3)由于采用了內(nèi)電極和陶瓷管在外殼后部可拆式結(jié)構(gòu)，可以方便地更換損壞的元件，避免了探頭的一次性報(bào)廢問題，使其使用成本大大降低。
附

圖1可拆式氧化鋯固體電解質(zhì)氧探頭整體結(jié)構(gòu)圖；本實(shí)用新型所說的可拆式氧化鋯固體電解質(zhì)氧探頭，主要由氧化鋯固體電解質(zhì)鋯頭，內(nèi)、外電極，內(nèi)電極絕緣座，內(nèi)電極導(dǎo)管，陶瓷管，密封圈，彈簧，外殼等部件組成。其主要結(jié)構(gòu)及作用原理為內(nèi)外電極由合金管制作，在彈簧的壓力作用下使鋯頭7與內(nèi)外電極達(dá)到可靠接觸，既起到電性能激活作用，又兼作電極引線作用，內(nèi)電極5和內(nèi)電極套筒11之間設(shè)置的絕緣套14用以保證內(nèi)電極5與外電極2之間的電氣絕緣。內(nèi)外電極之間設(shè)置的陶瓷管4可起到分隔內(nèi)外氣道的氣氛，保證鋯頭7的不同氣氛處的電極間的絕緣及內(nèi)外電極在長(zhǎng)距離內(nèi)的絕緣。
陶瓷管4兩端的聯(lián)接結(jié)構(gòu)形式是為了保證使鋯頭7和陶瓷管4之間的緊密配合及密封，陶瓷管4穿過其間的密封圈9C有效地分隔了兩邊氣道的氣氛，但又可保證陶瓷管4自由端在密封條件下自由伸縮。陶瓷管4兩邊的氣道分別與氣嘴17A、17B連通，用來完成參比氣和清洗氣的通入。
內(nèi)電極5為管狀，且直通到端蓋10外的接線盒，這種結(jié)構(gòu)既可方便參比氣的排出，又能按照用戶要求便利地安裝或更換熱電偶。
權(quán)利要求1.一種可拆式氧化鋯固體電解質(zhì)氧探頭，其構(gòu)成包含有氧化鋯固體電解質(zhì)鋯頭，內(nèi)外電極，陶瓷管，密封圈，彈簧，外殼各個(gè)大部件，其特征在于，在外殼的前端安置有由合金管制成的外電極，外電極的前端有一堵塞，在外電極的中間套有一個(gè)陶瓷管，陶瓷管的中間套有內(nèi)電極，內(nèi)電極的前端有內(nèi)電極頭，所說的鋯頭安置在氧探頭前端，位于內(nèi)電極頭、堵塞與陶瓷管之間，并與之緊密結(jié)合；在外殼的后部安置有安裝、固定、密封陶瓷管、內(nèi)外電極的機(jī)構(gòu)，具體為在陶瓷管的端部有一個(gè)彈簧座，彈簧座內(nèi)設(shè)有密封圈(9A)，陶瓷管與密封圈(9A)相接觸，在彈簧座與端蓋之間有壓力彈簧；在內(nèi)電極的端部有一個(gè)內(nèi)電極套筒，內(nèi)電極套筒與端蓋中的導(dǎo)向孔相配合，在內(nèi)電極套筒與端蓋的導(dǎo)向孔之間設(shè)有密封圈(9B)，內(nèi)電極套筒與內(nèi)電極之間設(shè)有絕緣套，絕緣套外有內(nèi)電極套筒座，內(nèi)電極套筒座與端蓋之間設(shè)有一個(gè)彈簧；在外殼與陶瓷管之間設(shè)置有兩個(gè)或兩個(gè)以上密封圈(9C)，在外殼上設(shè)置有兩個(gè)氣嘴，氣嘴設(shè)置在外電極與陶瓷管之間的氣道上，氣嘴設(shè)置在內(nèi)電極與陶瓷管之間的氣道上。
專利摘要一種可拆式氧化鋯固體電解質(zhì)氧探頭，主要由氧化鋯固體電解質(zhì)鋯頭，內(nèi)外電極，陶瓷管，密封圈，彈簧，外殼等組成。外電極、陶瓷管和內(nèi)電極依次鑲套，鋯頭安置在內(nèi)電極頭、堵塞與陶瓷管之間；在陶瓷管和內(nèi)電極的端部設(shè)有彈簧，依靠彈簧保證鋯頭與內(nèi)電極、陶瓷管和外電極間的良好接觸；在內(nèi)電極、陶瓷管和外電極間設(shè)有隔離氣道的密封裝置。本實(shí)用新型有抗機(jī)械振動(dòng)和熱沖擊的性能高，可以方便地更換損壞元件，使用成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N27/407GK2244727SQ95226519
公開日1997年1月8日 申請(qǐng)日期1995年11月10日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月10日
發(fā)明者孫堯卿, 劉光葵, 孫陽 申請(qǐng)人:華中理工大學(xué)