Sonde de mesure d’oxygène à haute température – CarboProbe

Description générale

Les sondes CarboProbe peuvent être utilisées à des températures allant de 600°C à 1700°C. Elles sont employée le plus souvent pour contrôler le % d’oxygène ou de carbone dans les fours industriels. Tous les composants exposés aux gaz à haute température sont en céramique ou en platine, pour une résistance optimale à la corrosion. Elles sont de construction robuste et possèdent une enveloppe en céramique d’alumine, protégeant l’élément capteur.

Description technique

Le principe de fonctionnement d’une sonde à oxygène est la comparaison de deux pressions partielles d’oxygène dans deux milieux gazeux séparés. La zircone composant l’élément de mesure présente des défauts du réseau cristallin, c’est-à-dire qu’une partie des sites qui pourraient être occupés par des ions d’oxygène sont lacunaires. La propriété de cette céramique est de permettre le déplacement de ces ions d’oxygène à une température supérieure à 600°C. L’élément de mesure devient alors conducteur. La tension ainsi générée exprime un rapport entre la différence relative des concentrations d’oxygène et la température de l’atmosphère de traitement.

Pour que la comparaison de ces pressions partielles soit possible, il est nécessaire d’alimenter la sonde à oxygène avec un gaz dont on connaît la teneur en oxygène (air ambiant : %O2 = 20,9%), c’est ce qu’on appelle l’air de référence. De plus, certaines sondes  sont dotées d’un thermocouple permettant de mesurer la température réelle de traitement.

En connaissant la teneur en CO, soit par analyse, soit par calcul théorique, et avec les valeurs mesurées par la sonde à oxygène, l’utilisateur peut alors déterminer le potentiel carbone (et la concentration en oxygène) de son atmosphère de traitement.