Le principe de fonctionnement d’une sonde à oxygène est basé sur la comparaison des deux pressions partielles d’oxygène dans deux milieux gazeux distincts. La zircone qui représente l’élément de mesure présente des défauts dans sa structure cristalline, c’est-à-dire que certains des sites qui pourraient être occupés par des ions oxygène sont libres. A une température supérieure à 600°C, les ions oxygène commencent à migrer, ce qui est une caractéristique typique de ce matériau céramique. Ainsi, l’élément de mesure devient conducteur. La tension générée représente une relation entre la différence relative des concentrations d’oxygène et la température de l’atmosphère de traitement thermique.
Afin de pouvoir comparer les pressions partielles, la sonde à oxygène doit être alimentée par un gaz dont la teneur en oxygène est connue (air ambiant : % 02 = 20,9 %). C’est ce qu’on appelle l’air de référence. De plus, certaines des sondes à oxygène Econox sont équipées d’un thermocouple permettant de mesurer la température réelle du traitement.
Ainsi, l’utilisateur qui connaît la teneur en CO soit par analyse soit par calcul théorique et qui prend en compte les valeurs mesurées par les sondes à oxygène Econox, est en mesure de déterminer le potentiel carbone (et la concentration en oxygène) dans l’atmosphère de traitement thermique.
L’élément de mesure d’une sonde à oxygène a une durée de vie limitée. Sa couche superficielle change en fonction des impuretés présentes dans l’atmosphère de traitement thermique. Par conséquent, l’élément de mesure doit être remplacé lorsque son impédance dépasse les tolérances admises.
L’air de nettoyage est utilisé sur nos CarboProbe ZI pro et ZS Pro pour permettre le nettoyage de l’élément de mesure en zircone avec un flux d’air frais. L’air de nettoyage n’est pas disponible pour les CarboProbe CP, DS, LT et HT.