德國METROTEC氧氣測量儀技術(shù)交流

一、品牌與產(chǎn)品概述

德國METROTEC GmbH是一家專注于氣體中氧氣檢測與控制的公司，成立于1989年10月，總部位于德國Kirchheim/Teck。公司通過DIN EN ISO 9001:2015質(zhì)量管理體系認(rèn)證，產(chǎn)品符合歐盟EMC（2014/30/EU）、低電壓（2014/35/EU）及RoHS（2011/65/EU）指令要求。

METROTEC的測量技術(shù)基于氧化鋯（ZrO?）固體電解質(zhì)原理。相關(guān)客戶包括汽車制造、金屬加工、半導(dǎo)體等行業(yè)的公司。

產(chǎn)品類型：

在線式（Inline）氧氣傳感器

抽取式（Extractive）氧氣傳感器

便攜式氧氣分析儀

壁掛式或盤裝式氧氣分析儀

傳感器供電與控制模塊

模擬量或數(shù)字量輸出的變送器

帶金屬保護(hù)套管的高溫傳感器

帶陶瓷保護(hù)套管的高溫傳感器

二、主要型號

GSM-touch —— 配備觸摸屏操作的便攜式測量儀

GSM-basic-touch —— 帶觸摸屏的通用型便攜式測量儀

GSM-V6 —— 配備LCD矩陣顯示屏的多功能便攜式氧分析儀

GSM —— 可組合安裝的氧氣測量儀

U15-Digital —— 導(dǎo)軌安裝式氧氣測量與調(diào)節(jié)模塊

U16-Digital —— 帶5點(diǎn)校準(zhǔn)功能的導(dǎo)軌安裝式測量模塊

Z19 —— 導(dǎo)軌安裝或壁掛式供電模塊

Z15 —— 專用于A15/A15-N傳感器的供電模塊

A19系列 —— 基礎(chǔ)型氧化鋯氧傳感器（含A19-N、A19-P、A19-S等型號）

CMM/CSM系列 —— 直插式高溫氧探頭（金屬/陶瓷保護(hù)套管）

三、產(chǎn)品介紹

1. GSM-touch 便攜式氧氣測量儀

工作原理：基于加熱型氧化鋯傳感器，通過能斯特（Nernst）原理測量氧分壓。設(shè)備集成測量氣體泵和觸摸顯示屏，所有參數(shù)可根據(jù)應(yīng)用進(jìn)行設(shè)置。

技術(shù)參數(shù)：配備H?含量讀取接口，用于還原性氣氛中殘余氧含量的計(jì)算；可顯示多種金屬的氧化還原功能。

2. GSM-basic-touch 便攜式氧氣測量儀

工作原理：與GSM-touch相似，基于加熱型氧化鋯傳感器和能斯特原理，集成測量氣體泵和觸摸顯示屏。

3. GSM-V6 便攜式氧氣分析儀

工作原理：基于穩(wěn)定氧化鋯（ZrO?）的固態(tài)電解質(zhì)傳感器進(jìn)行測量。傳感器在高溫下工作，通過測量氧氣分壓差產(chǎn)生的電動勢（EMF），依據(jù)能斯特公式計(jì)算氧氣濃度。

技術(shù)參數(shù)：測量范圍可達(dá)10?33 bar O?；采用液晶顯示器（64x128點(diǎn)），可數(shù)字顯示氧氣濃度（單位%、ppm、bar）、時(shí)間趨勢、λ值（0.5到10）以及計(jì)算的露點(diǎn)（-90到+90℃）；提供1路模擬輸出（0/4-20mA）和2個(gè)無電位繼電器；尺寸約160×260×260 mm，重量約4 kg。

4. GSM 組合式氧氣測量儀

工作原理：基于氧化鋯傳感器信號處理，集成液晶矩陣顯示屏，可可視化來自氧氣傳感器的信號。

功能：集成控制器和可單獨(dú)調(diào)節(jié)的限值，可控制氧化過程條件。

5. U15-Digital 氧氣測量與調(diào)節(jié)模塊

工作原理：基于能斯特原理，將傳感器原始信號轉(zhuǎn)換為殘余氧含量。設(shè)計(jì)用于導(dǎo)軌安裝。

技術(shù)參數(shù)：根據(jù)配置不同，提供1或2個(gè)可自由配置的0/4-20mA輸出以及2個(gè)報(bào)警繼電器輸出，通過藍(lán)牙接口和Metrotec APP進(jìn)行配置。

6. U16-Digital 氧氣測量與調(diào)節(jié)模塊

工作原理：基于能斯特原理，通過5點(diǎn)校準(zhǔn)在整個(gè)測量范圍內(nèi)提高測量準(zhǔn)確性。設(shè)計(jì)用于導(dǎo)軌安裝。

技術(shù)參數(shù)：配置2個(gè)可自由配置的0/4-20mA輸出以及2個(gè)報(bào)警繼電器輸出，配置方式同U15-Digital。

7. Z19 供電模塊

工作原理：為氧氣傳感器供電并將原始信號轉(zhuǎn)換為殘余氧含量?？蓪?dǎo)軌安裝或壁掛安裝。

技術(shù)參數(shù)：提供1個(gè)可自由配置的0/4-20mA輸出以及1個(gè)報(bào)警繼電器輸出，通過藍(lán)牙接口和APP進(jìn)行配置。

8. Z15 供電模塊

工作原理：專為A15或A15-N系列氧氣傳感器設(shè)計(jì)的供電模塊。通過連接線纜實(shí)現(xiàn)加熱和信號傳輸，配有兩個(gè)接口，第二個(gè)接口用于連接后續(xù)處理電子設(shè)備。設(shè)計(jì)為壁掛安裝。

9. A19系列 基礎(chǔ)型氧傳感器

工作原理：氧化鋯固態(tài)電解質(zhì)在高溫下（通常由內(nèi)置加熱器加熱至650℃）成為氧離子導(dǎo)體。傳感器兩側(cè)存在氧濃度差時(shí)，產(chǎn)生與濃度差成比例的電勢（能斯特電壓），通過測量該電勢計(jì)算氧含量。

技術(shù)參數(shù)：測量范圍覆蓋0.1ppm至100%氧濃度；響應(yīng)時(shí)間（T90）＜2秒（典型值）；預(yù)熱時(shí)間約5分鐘；使用鉑金電極；鍍鉻不銹鋼殼體，IP65防護(hù)等級。

10. CMM/CSM系列 直插式氧探頭

工作原理：設(shè)計(jì)用于直接插入爐墻。核心測量元件是氧化鋯陶瓷管，內(nèi)外表面涂覆鉑電極。當(dāng)內(nèi)側(cè)通入?yún)⒈瓤諝猓ㄑ鹾?/span>20.95%），外側(cè)接觸工藝氣氛時(shí)，氧離子通過電解質(zhì)遷移，在兩電極間產(chǎn)生電動勢。通過測量該電壓并結(jié)合溫度（內(nèi)置熱電偶測得），計(jì)算氧含量。

技術(shù)參數(shù)：氧含量測量范圍0.1ppm至100% O?；探頭耐受溫度可達(dá)1400°C（根據(jù)具體型號）；參比氣為潔凈壓縮空氣，流量建議約30-50升/小時(shí)。

四、優(yōu)勢特點(diǎn)

寬測量范圍：設(shè)備可以覆蓋從百分比濃度到ppm及ppb級別的痕量測量，可在數(shù)秒內(nèi)完成測量，且對傳感器無不利影響。

模塊化設(shè)計(jì)：傳感器與供電/變送模塊分離，提高了系統(tǒng)配置的靈活性，便于維護(hù)和更換。

多種安裝方式適用：可適應(yīng)直接插入式（如CMM/CSM系列用于高溫爐內(nèi)安裝）或抽取式（如A15-N、A19系列用于氣體采樣）的不同工況需求。

便攜設(shè)備集成度高：GSM系列便攜式測量儀集成測量氣體泵和顯示屏，無需額外配置即可獨(dú)立使用。

五、主要應(yīng)用領(lǐng)域

熱處理與工業(yè)爐：用于可控氣氛爐（如滲碳、滲氮、釬焊）、氣墊爐、燒結(jié)爐及退火爐中的氧勢或殘氧監(jiān)測。

燃燒優(yōu)化與環(huán)保監(jiān)測：用于鍋爐、焚燒爐、玻璃熔窯等燃燒過程，監(jiān)測煙氣或助燃空氣中的氧含量，為燃燒效率優(yōu)化和排放控制提供數(shù)據(jù)。

惰性氣體保護(hù)：監(jiān)測手套箱、焊接保護(hù)氣或其他惰性氣氛中的殘余氧含量，保障工藝安全。

半導(dǎo)體與電子制造：用于工藝氣體和保護(hù)氣體的痕量氧分析。

實(shí)驗(yàn)室分析：用于材料研究、化學(xué)反應(yīng)過程或氣體純度分析中的氧氣測定。