用于熔炉的氧气监测系统和该氧气监测系统的读取器的制作方法

1.本实用新型总体上涉及一种用于熔炉的氧气监测系统和该氧气监测系统的读取器。


背景技术：

2.本说明书引用任何的现有技术不是且不应被视为对现有技术形成公知常识的一部分的承认或任何形式的暗示。
3.氧气监测系统用于监测熔炉或窑炉中的氧气。该系统包括氧气监测探针，该氧气监测探针包括用于提供感测的氧气信号的氧气传感器。读取器接收并处理感测到的氧气信号，以确定熔炉中的氧气浓度。
4.氧分压的确定取决于温度，当然也取决于氧分压，这是由于在电荷平衡时跨半导体边界产生的电动势(emf)的结果。emf由nernst方程确定，nernst方程是一种众所周知并被充分理解的化学和电反应，以协助许多不同的分压，包括氧气。nernst方程可用于确定各种大气中的氧气浓度。
5.然而，申请人已经意识到传感器随着时间的流逝而退化，随着老化和温度的升高产生更高的内部源阻抗，这在氧气读数中引入了误差。
6.优选实施例提供了一种对这些错误有更强抵抗力的氧气监测系统。


技术实现要素：

7.根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于熔炉的氧气监测系统，该系统包括：
8.氧气监测探针，包括用于提供感测的氧气信号的氧气传感器；以及
9.包括高输入阻抗放大器的读取器，该读取器用于接收感测到的氧气信号，所述高输入阻抗放大器具有大于100gω的差分或共模输入阻抗。
10.有利地，高输入阻抗放大器提供信号隔离或调节，从而减少氧气读数中的误差不确定性。
11.高输入阻抗放大器可以具有大于10
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ω、10
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ω、10
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ω或10
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ω的差分或共模输入阻抗。高输入阻抗放大器具有小于100kω的低输入参考阻抗。该高输入阻抗放大器可能包含burr
‑
brown
tm ina116。
12.在一方面，所述读取器还包括电子显示器，所述电子显示器用于以图形方式显示所感测的随时间变化的熔炉中的氧气浓度和/或温度。
13.在一方面，所述氧气监测系统还包括参考空气泵，所述参考空气泵用于将空气泵送到所述氧气监测探针的参考室中。
14.在一方面，所述氧气监测系统还包括位于所述参考空气泵与所述参考室之间的空气流量控制器。
15.根据本实用新型的另一方面，提供了一种用于熔炉的氧气监测系统的读取器，该读取器包括高阻抗放大器，用于从包括氧气传感器的氧气监测探针接收感测到的氧气信
号，所述高阻抗放大器具有大于100gω的差分或共模输入阻抗。
16.在一方面，所述高阻抗放大器具有大于10
12
ω、10
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ω、10
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ω或10
15
ω的差分或共模输入阻抗。
17.在一方面，所述高阻抗放大器具有小于100kg的低输入参考阻抗。
18.在一方面，所述高阻抗放大器包括burr
‑
brown
tm ina116。
19.在一方面，所述读取器还包括电子显示器，用于以图形方式显示所感测的随时间变化的熔炉中的氧气浓度和/或温度。
20.根据本实用新型的另一方面，提供了一种用于监测熔炉中氧气的方法，该方法包括：
21.使用包括氧气传感器的氧气监测探针感测氧气信号；以及
22.使用包括高输入阻抗放大器的读取器接收感测到的氧气信号。
23.在本实用新型的范围内，本文描述的任何特征可以与本文描述的任何一个或多个其他特征以任何组合进行组合。
附图说明
24.本实用新型的优选特征、实施例和变型可以从下面的详细说明中看出，该详细说明为本领域技术人员提供了足够的信息来执行本实用新型。该详细描述不应被视为以任何方式限制前述实用新型内容的范围。详细说明将参考以下附图：
25.图1是根据本实用新型的实施例的氧气监测系统的示意图。
具体实施方式
26.根据本实用新型的实施例，提供了如图1所示的用于熔炉的氧气监测系统100。系统100包括氧气监测探针102，该氧气监测探针包括用于当放置在熔炉中时提供感测的氧气信号106的氧气传感器104。电子读取器 108包括用于接收感测到的氧气信号106的高输入阻抗放大器110。
27.有利地，高输入阻抗放大器110提供信号隔离或调节，从而减少来自熔炉的氧气浓度信号106的误差不确定性。
28.放大器110包括burr
‑
brown
tm ina116放大器。放大器110具有大于 100gω，并且更优选地甚至大于10
15
ω的差分或共模输入阻抗。放大器110 具有小于100kω的低输入参考阻抗。放大器110大大减少了氧分压计算中的不确定性。
29.读取器108还包括电子显示器1 12，用于以图形方式显示感测到的随时间变化的熔炉中的氧气浓度和温度。参考空气泵114经由空气流量控制器116将空气泵送到参考室中。
30.本领域技术人员将理解，在不脱离本实用新型的范围的情况下可以做出许多实施例和变型。
31.根据法规，已经以或多或少特定于结构或方法特征的语言描述了本实用新型。应当理解，本实用新型不限于所示出或描述的特定特征，因为本文所述的手段包括使本实用新型生效的优选形式。
32.在整个说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用是指结合该实施例描述的特
定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在整个说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定都指的是同一实施例。此外，可以以任何合适的方式以一种或多种组合来组合特定特征、结构或特性。


技术特征：
1.用于熔炉的氧气监测系统，其特征在于，该系统包括：氧气监测探针，所述氧气监测探针包括用于提供感测的氧气信号的氧气传感器；以及包括高输入阻抗放大器的读取器，所述读取器用于接收感测到的氧气信号，所述高输入阻抗放大器具有大于100gω的差分或共模输入阻抗。2.根据权利要求1所述的氧气监测系统，其特征在于，所述高输入阻抗放大器具有大于10
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ω、10
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ω、10
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ω或10
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ω的差分或共模输入阻抗。3.根据权利要求1所述的氧气监测系统，其特征在于，所述高输入阻抗放大器具有小于100kω的低输入参考阻抗。4.根据权利要求1所述的氧气监测系统，其特征在于，所述高输入阻抗放大器包括burr
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brown
tm ina116。5.根据权利要求1所述的氧气监测系统，其特征在于，所述读取器还包括电子显示器，所述电子显示器用于以图形方式显示所感测的随时间变化的熔炉中的氧气浓度和/或温度。6.根据权利要求1所述的氧气监测系统，其特征在于，所述氧气监测系统还包括参考空气泵，所述参考空气泵用于将空气泵送到所述氧气监测探针的参考室中。7.根据权利要求6所述的氧气监测系统，其特征在于，所述氧气监测系统还包括位于所述参考空气泵与所述参考室之间的空气流量控制器。8.一种用于熔炉的氧气监测系统的读取器，其特征在于，所述读取器包括高阻抗放大器，用于从包括氧气传感器的氧气监测探针接收感测到的氧气信号，所述高阻抗放大器具有大于100gω的差分或共模输入阻抗。9.根据权利要求8所述的读取器，其特征在于，所述高阻抗放大器具有大于10
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ω、10
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ω、10
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ω或10
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ω的差分或共模输入阻抗。10.根据权利要求8所述的读取器，其特征在于，所述高阻抗放大器具有小于100kg的低输入参考阻抗。11.根据权利要求8所述的读取器，其特征在于，所述高阻抗放大器包括burr
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brown
tm ina116。12.根据权利要求8所述的读取器，其特征在于，所述读取器还包括电子显示器，用于以图形方式显示所感测的随时间变化的熔炉中的氧气浓度和/或温度。

技术总结
本实用新型涉及用于熔炉的氧气监测系统和该氧气监测系统的读取器。该系统包括氧气监测探针，该氧气监测探针包括用于提供感测的氧气信号的氧气传感器；以及包括高输入阻抗放大器的读取器，该读取器用于接收感测到的氧气信号，所述高输入阻抗放大器具有大于100GΩ的差分或共模输入阻抗。有利地，高输入阻抗放大器提供信号隔离或调节，从而减少氧气读数中的误差不确定性。差不确定性。差不确定性。


技术研发人员：P
受保护的技术使用者：陶瓷氧化物制造商私人有限公司
技术研发日：2019.08.09
技术公布日：2021/12/21