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氧气传感器的安装是确保其精准测量的关键步骤，需结合传感器类型、应用场景及环境条件进行系统化操作。以下从选址、安装前准备、机械与电气安装、校准调试到维护管理，全面解析安装细节。
一、安装前准备
1. 传感器选型确认
- 根据应用场景选择传感器类型：
- 电化学传感器：适用于低浓度氧检测(如环境监测、医疗)，需定期更换电解液。
- 氧化锆传感器：适合高温工业环境(如锅炉烟气分析)，依赖恒温加热。
- 光学传感器：非接触式，适用于洁净气体或腐蚀性环境。
- 核对传感器量程、精度、响应时间及工作温度范围，确保与需求匹配。
2. 工具与材料准备
- 通用工具：螺丝刀、扳手、万用表、密封胶带、防水接头。
- 专用工具：防爆区域需防爆扳手，光学传感器需光纤切割刀。
- 辅助材料：惰性气体(如氮气)、标准校准气(如20.9% O?)、密封垫片。
3. 安全措施
- 在易燃易爆环境(如化工车间)中，安装前切断电源并使用防爆工具。
- 医疗或实验室场景需佩戴无菌手套，避免污染传感器探头。
二、选址与安装位置优化
1. 环境条件评估
- 温度：避免靠近发热源(如电机、管道)，电化学传感器需保持在0~40℃。
- 湿度：高湿环境需加装防水罩，或选择带湿度补偿功能的传感器。
- 振动：工业现场需用减震支架固定，防止机械振动导致信号噪声。
- 电磁干扰：远离变频器、高压电缆，信号线采用屏蔽电缆并单独布线。
2. 采样点代表性
- 气体流速：安装在管道弯头下游≥5倍管径处，避免湍流导致氧浓度分层。
- 污染源规避：远离油烟、粉尘或化学蒸汽排放口，必要时加装过滤器。
- 垂直安装：探头进气口朝下，防止冷凝水或颗粒物堆积(如户外监测箱)。
三、机械安装细节
1. 固定方式
- 壁挂式：使用不锈钢支架，确保传感器水平(误差≤2°)，避免倾斜影响光学路径。
- 管道式：焊接或法兰连接时注意密封，螺纹接口需缠生料带防漏。
- 浸入式(如水处理)：探头深入液面下10~20cm，避开搅拌器涡流区。
2. 防污染措施
- 电化学传感器的透气膜需定期清洁，禁用有机溶剂擦拭(会损坏膜层)。
- 光学窗口用擦镜纸蘸无水乙醇轻拭，避免划痕或指纹残留。
四、电气连接与信号处理
1. 接线规范
- 极性识别：电化学传感器红线接电源正极，黑/白线为信号输出(如4~20mA)。
- 屏蔽接地：信号线屏蔽层单端接地，避免地环路干扰。
- 防爆接线：Ex dⅡC级区域需使用隔爆型接线盒，压紧密封圈。
2. 供电与信号适配
- 氧化锆传感器需独立加热电源(约600℃)，预热时间≥15分钟。
- 信号传输距离超过100米时，加装信号放大器或采用RS-485总线。
五、校准与调试
1. 零点与量程校准
- 零点校准：通入高纯氮气(O?<10ppm)，调节至0%输出。
- 量程校准：通入空气(20.9% O?)或标准气(如50% O?)，匹配量程上限。
- 两点校准：部分传感器需在零点和中间值(如50%)重复校准，消除线性误差。
2. 响应时间验证
- 快速切换高低浓度气体，记录传感器达到90%终值的时间(电化学型通常≤30秒)。
- 超限时检查透气膜是否堵塞或电解液是否干涸。
六、维护与故障排查
1. 日常维护
- 每周检查透气膜完整性，每月清洁探头表面灰尘。
- 电化学传感器每6个月更换电解液，氧化锆型每年检查加热电阻。
2. 典型故障处理
- 漂移过大：检查校准周期是否超限，或更换老化传感器。
- 信号波动：排查气流干扰或接地不良，清洁电极触点。
- 无响应：测试供电电压，检查信号线是否开路或短路。
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