螺纹式高温氧化锆氧气传感器在堆肥技术中的应用解决方案

中国种植业数千年来农田中所使用的肥料，就是使用人畜的粪尿和植物茎叶作为主要原料的堆肥。自从进入“农业现代化”以来，大量化肥的引入、推广、使用，使堆肥偏废。虽然进入了新时代的现代农业也需要向环境友好、生态协调的绿色产业方向发展，同时产量提高和品质提升也不能偏废，因此有机肥的使用成为热门话题。下面通过本文向大家说说加速堆肥（好氧发酵）中的传感器解决方案。

堆肥是利用各种动植物残体（如作物秸杆、杂草、树叶、泥炭、垃圾以及其它废弃物等）为主要原料，混合人畜粪尿等，在高温、多湿的条件下，经发酵腐熟而成的有机肥料。有机肥料，所含营养物质比较丰富，且肥效长而稳定，同时有利于促进土壤固粒结构的形成，能增加土壤保水、保温、透气、保肥的能力，而且与化肥混合使用又可弥补化肥所含养分单一，长期单一使用化肥使土壤板结，保水、保肥性能减退的缺陷。

堆肥可分为一般堆肥和高温堆肥两种方式。前一种的发酵温度较低，后一种的前期发酵温度较高。下面就以高温堆肥举例来说明传感器在堆肥技术中的具体应用方案。

高温堆肥对于促进农作物茎秆、人畜粪尿、杂草、垃圾污泥等堆积物的腐熟，以及杀灭其中的病菌、虫卵和杂草种子等，具有一定的作用。

高温堆肥，一般要加入发酵剂，通过混合原料的高温发酵，促进发酵底物的快速发酵和腐熟，同时，可以杀灭其中的病菌、虫卵和杂草种子。然而影响堆肥效果的因素有很多，比如温度、氧气含量、湿度、PH和C/N等等。比如氧气，在堆肥过程的好氧发酵中，氧气对堆肥的稳定性有重要影响。氧气是反应堆肥过程中微生物活动状况最直接的参数。充足的氧气供给，可以保证微生物的活动，加快堆肥的稳定和腐熟，氧气供给不足可导致堆肥不稳定并具有生物毒性。然而，不稳定的堆肥产品会抑制植物生长和种子发芽，并带入有害物质与各种病原菌，致使植物患病。

若能实时监测到堆肥过程中的氧浓度，人们就可以适时地根据堆体中氧气的变化调节通风充氧状况，及时供给微生物活动需要的氧气，避免厌氧环境的产生，提高发酵效率。同时，也能够根据不同时期的耗氧速率变化来判断堆肥的腐熟情况。可见，检测氧气这一过程也是该系统中非常关键的一环。

推荐一款典型的采用SST氧化锆探头和变送板做成的氧气监测系统。其中，气体采集系统由探头、抽气泵和气路组成，气体检测部分则由氧化锆传感器和变送板组成。当抽出的气体流经氧气传感器时，产生的电信号经变送器产生氧气浓度的数字信号，实时通过输送线路至采集卡再经计算机采集存储，同时也可以在显示器上显示或储存打印。

以上内容所提到的两款产品来自英国SST的螺纹式高温氧化锆氧气传感器（O2传感器） - O2S-FR-T2-18C/B/A及氧化锆氧气传感器变送板 -O2I-Flex-092。

O2S-FR-T2-18C/B/A是氧化锆氧气传感器，敏感元件是氧化锆，采用两个氧化锆盘，在其中间是一个密封空间。其中一个盘起的功能是可逆氧气泵，依次充满样品气和抽空此小空间。另一个盘用于测量氧分压差比率，得到相对应的传感电压。氧化锆盘作为氧气泵运行时，需要的700 °C的温度由加热元件产生（配套的电路板O2I-FLEX-092可以提供加热和线性模拟量输出功能。）。氧气泵使小空间范围内达到额定的小值和大值压力所花的时间和环境中氧分压值具有对应关系。

螺纹式高温氧化锆氧气传感器（O2传感器）O2S-FR-T2-18C/B/A产品参数：

螺纹式高温氧化锆氧气传感器（O2传感器）O2S-FR-T2-18C/B/A配套电路板：

英国SST 氧化锆氧气传感器变送板 -O2I-Flex-092接口板给电子元件提供必要的电源，控制SST动态氧传感器可以用户设置量程0-25%和0-100%。整个测量范围是线性的。出厂默认是0-25%。当配置0-100%量程时，客户可以定制模拟输出范围以符合实际应用。输出可以配置为：4-20mA和0-10VDC或RS232接口。

英国SST 氧气变送器传感器 -OXY-LC-485电路可给SST系列动态氧传感器供电和控制。SST系列氧气变送器并不是直接测量氧气浓度，而是测量气体里的氧分压值。为了直接输出氧气浓度， 氧气变送器IXY-LC-485 必须在空气里或者已知特定参考浓度的气体里进行标定。应用：燃烧控制包括石油，燃气和生物质锅炉;堆肥;实验室和楼宇空气质量监测;包括封闭空间人身安全等。

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