• Galvanische (Elektrochemische) Zelle für Sauerstoffmessung
• Zirkonoxid Zelle für Sauerstoffmessung
• Amperiometrische (Polarografische Zelle) Zelle für Sauerstoffmessung

• Der Galvanische (Elektrochemische) Sauerstoffsensor ist eine Variante einer Brennstoffzelle, die so lange Strom liefert, bis sie selbst verbraucht ist
• Eine Blei- Anode und eine vergoldete Kathode bilden zusammen mit Kaliumhydroxid (KOH) die aktiven Teile des Sensors
• Durch eine Kapillare kommt der Sauerstoff im Messmedium an die Luftkathode.
  Der Sauerstoff wird reduziert zu einem Hydroxylion, welches die Metallanode oxidiert.
• Der dabei entstehende Strom ist proportional zum Sauerstoffverbrauch an der Kathode
• Der Sauerstoffverbrauch ist abhängig von der Konzentration, da der Sensor immer alle Sauerstoffmoleküle verbraucht, die vorhanden sind.
  Die Konzentration im innern der Zelle ist Null.
• Das kapillare Diffusionsinterface des Sensors sorgt für stabilen Betrieb innerhalb der Einsatzgrenzen für Druck und Temperatur
• Im Lagerungszustand sind Anode und Kathode kurzgeschlossen, wodurch keine chemische Reaktion stattfinden kann und der Sensor sich nicht verbraucht und sich die Anode auch nicht mit Sauerstoff sättigen kann, was zu einer trägen Messfunktion führen würde. Hohe Sauerstoffkonzentrationen führen zu schnellerem Verbrauch

• Der ausgesprochen robuste Zirkonia Festkörper Sauerstoffsensor besteht aus einer keramischen Zelle mit einem Platinbelag auf der Innen- und Außenseite (Mess- und Referenzseite)
• Sauerstoff aus dem Messgas wird bei einer Betriebstemperatur von 725 °C auf der Kathode elektrochemisch reduziert.
• Eine elektrische Spannung entsteht zwischen den Elektroden im Verhältnis der Partialdrücke des Sauerstoffs auf der Messseite und der Referenzseite
• Das Ansprechverhalten des Sensors ist extrem schnell
• Der Sensor kann sowohl bis ... 100 % O2, als auch im ppm oder ppb Bereich betrieben werden
• Es gibt keine Beschränkungen bei den Lagerbedingungen und keine Alterung außerhalb des Messprozesses

• Der Polarografische bzw Amperiometrische Zwei- Elektroden Festkörpersensor besteht aus einer Anode, einem alkalischen Elektrolyten in keramischer Bindung und einer Edelmetallkathode
• Der zu messende Sauerstoff gelangt über eine sauerstoffdurchlässige Diffusionsbarriere (Membran) an die Edelmetallkathode
• Eine eingebaute Lithiumbatterie erzeugt eine negative Vorspannung an der Kathode
• Die Sauerstoffmoleküle werden an der Kathode reduziert, dadurch fließt ein geringer Strom durch den Messkreis
• Die Höhe des Stroms wird bestimmt durch die Anzahl an Sauerstoffmolekülen die durch die Membran diffundieren und damit vom Sauerstoffpartialdruck im Gas.
• Der gemessene Sauerstoffgehalt des Gasgemisches wird damit linear kalibriert und unmittelbar in eine elektrische Spannung umgesetzt
• Der Sensor hat einen sehr geringe Querempfindlichkeit von < 0,05% O2 bei:
  • CO2 oder H2 bis zu 30 % vol
  • CO bis zu 10 % vol
  • Gesättigte Kohlenwasserstoffe im % Bereich

12 s typisch (<15 s max)