การควบคุมการเผาไหม้ให้มีประสิทธิภาพด้วย Oxygen sensor มีผลอย่างไรต่ออุตสาหกรรม
การใช้ Oxygen sensor เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการเผาไหม้
เพื่อช่วยให้การเผาไหม้มีประสิทธิภาพสูงสุด จำเป็นต้องมี Oxygen Sensor สำหรับวัดเเก๊ส O2 แบบ Real-time มาใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม เพื่อปรับสัดส่วนระหว่างอากาศและเชื้อเพลิงในปฏิกิริยาเผาไหม้ให้เหมาะสม ไม่ให้ปริมาณอากาศน้อยไปจนเกิดเเก๊ส CO และอนุภาคของเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ไม่หมด หรือ ปริมาณอากาศมากเกินจนเกิดการสูญเสียความร้อนเพิ่มขึ้น
อุตสาหกรรมการผลิตซีเมนต์และปูนขาว (Cement and lime industry)
อุตสาหกรรมการผลิตซีเมนต์และปูนขาว ที่ใช้ความร้อนจากกระบวนการเผาไหม้ในขั้นตอน Pyro-processing การควบคุมให้กระบวนการเผาไหม้มีประสิทธิภาพ สามารถช่วยลดต้นทุนเชื้อเพลิงและควมคุมประสิทธิภาพของกระบวนการผลิตได้
อุตสาหกรรมพลังงาน (Power generation industry)
อุตสาหกรรมพลังงาน การผลิตพลังงานไฟฟ้าจะต้องอาศัยไอน้ำที่ได้จากการกระบวนการเผาไหม้ในการหมุนกังหัน ทำให้วัดการเผาไหม้ได้อย่างแม่นยำ โดยการตรวจสอบสัดส่วนระหว่างอากาศและเชื้อเพลิง มีความสำคัญเป็นอย่างมากต่อการควบคุมประสิทธภาพการผลิตพลังงาน
อุตสาหกรรมก๊าซธรรมชาติ (Natural gas industry)
อุตสาหกรรมที่ประสิทธิภาพการเผาไหม้มีความสำคัญต่อกระบวนการการผลิต คือ อุตสาหกรรมก๊าซธรรมชาติ เนื่องจากประสิทธิภาพการเผาไหม้ของก๊าซธรรมชาตินั้นขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาระหว่างแก๊สเชื้อเพลิงและ O2 จึงต้องควบคุมปริมาณของอากาศและเชื้อเพลิงให้เหมาะสม
อุตสาหกรรมพลังงาน (Pulp and paper industry)
อุตสาหกรรมพลังงาน การผลิตพลังงานไฟฟ้าจะต้องอาศัยไอน้ำที่ได้จากการกระบวนการเผาไหม้ในการหมุนกังหัน ทำให้วัดการเผาไหม้ได้อย่างแม่นยำ โดยการตรวจสอบสัดส่วนระหว่างอากาศและเชื้อเพลิง มีความสำคัญเป็นอย่างมากต่อการควบคุมประสิทธภาพการผลิตพลังงาน
เภสัชอุตสาหกรรม (Pharmaceutical industry)
เภสัชอุตสาหกรรม ที่เตาเผาใช้เชื้อเพลิงในการเผาให้ความร้อนแก่วัตถุดิบหรือผลิตภัณฑ์นั้น การทำให้เกิดการเผาไหม้ที่สมบูรณ์จึงช่วยลดการสิ้นเปลืองของเชื้อเพลิงในขั้นตอนการผลิตได้
การทำงานของ Zirconia Oxygen Sensors
ภายในตัว Zirconia Oxygen Sensors มี Tube ที่เก็บก๊าซ O2 (โดยส่วนใหญ่แล้วจะเป็น Ambient air และ O2 20.9%) ในขณะที่ด้านนอกของ Tube จะสัมผัสกับ Unknown gas อื่นๆ
เมื่อความร้อนเกินอุณหภูมิ 600°C ตัว Zirconia จะนำให้ O2 ions ผ่าน Interstitial site และ ions นี้จะขับเคลื่อน เพื่อสร้างสภาพสมดุล (Equilibrium) ระหว่าง 2 ฝั่งของ Zirconia
โดยการขับเคลื่อนของ ions เหล่านี้ จะทำการสร้างแรงดันไฟฟ้าแบบ Potentiometric หรือ ศักย์ไฟฟ้าของเซลล์ (ECell) ซึ่งจะถูกวัดและทำให้สามารถคำนวณปริมาณของ O2 ที่ไม่ทราบได้ ด้วยสมการเนิสท์ (Nernst equation)