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O2 센서 (침탄용)

제품 정보

제품명 O₂ 센서
제품 타입 산소 부분압 센서 (Oxygen Partial Pressure Sensor)
측정 원리 지르코니아 기반 산소 이온 전도 측정
작동 온도 약 760 °C ~ 1000 °C 범위*
응용 가열로 분위기 제어 및 탄소 퍼텐셜 간접 측정

제품 소개

O₂ 센서는 가열로 등의 열처리 분위기 내 산소 부분압을 연속적으로 측정하는 고온용 센서입니다. 지르코니아 기반의 산소 이온 전도 측정 원리를 사용하여 대기 중 산소 농도에 비례한 전압 신호를 생성하고, 이 신호를 통해 산소 부분압 또는 잔류 산소 농도를 실시간으로 파악할 수 있습니다. 산소는 탄소 퍼텐셜, 분위기 보호성, 환원성/산화성 환경 제어 등에 중요한 역할을 하며, O₂ 센서는 이러한 열처리 공정 분위기 모니터링과 제어에 핵심적인 계측 역할을 수행합니다.

제품 특징
지르코니아 전도식 구조 산소 이온 전도 특성 기반 연속 계측
빠른 응답 속도 신속한 부분압 변화 감지
넓은 온도 범위 760 °C 이상 고온 환경에서 안정 계측*
전압 출력 기반 0 ~ 1.3 V 출력 범위
내열/내환경 특성 열처리 조건에 적합한 고온 가열로용 설계
제품 종류

부품 교체식 구조는 센서 본체는 설비에 고정된 상태에서, 내부 측정 셀 또는 핵심 소자만 교체 가능한 방식입니다. 센서 하우징은 계속 사용하면서 소모 부품만 교체할 수 있어 유지보수 비용을 절감하고, 장기 운전에 유리한 구조입니다.

주로 산소 프로브(O₂ Probe) 계열에서 많이 사용되며, 내부 전기화학 셀 또는 측정 요소의 수명이 다했을 때 빠른 복구가 가능합니다.

적용 센서

  • Value 시리즈
    · 기본적인 산소 부분압 측정
    · 경제적인 유지보수 목적
  • Magnum 시리즈
    · 고온·고부하 열처리 공정용
    · 긴 수명과 높은 내구성

특징

  • 핵심 측정부품만 교체 가능
  • 유지보수 비용 절감
  • 장기 연속 운전에 적합
  • 초기 설치 이후 다운타임 최소화

고정식은 센서 또는 프로브가 설비에 영구적으로 고정 설치되는 구조로, 교체보다는 안정적인 장기 운전과 측정 신뢰성 확보를 목적으로 설계된 유형입니다.

구조가 단순하고 기계적 강성이 높아 외부 충격이나 진동에 강하며, 설비 구조상 잦은 탈·부착이 필요하지 않은 연속 열처리 라인에 적합합니다.

적용 센서

  • ACC 시리즈 (Atmosphere Carbon Control)
    · 산소 신호 기반 탄소 퍼텐셜 제어
    · 고정 설치를 전제로 한 안정적 구조
  • Value / Magnum 고정형 구성
    · 장시간 연속 운전 환경에 사용

특징

  • 구조가 단순하고 견고함
  • 장기 연속 운전에 적합
  • 설치 후 안정적인 측정 성능
  • 교체 시 전체 센서 어셈블리 교환 필요

적출식 구조는 센서를 로 외부에서 삽입·적출할 수 있도록 설계된 구조로, 운전 중 또는 정지 상태에서 센서 점검·교체가 용이한 방식입니다.

고온·분진·가스 부하가 큰 환경에서 센서 보호와 유지보수를 동시에 고려해야 하는 공정에 적합하며,
특히 탄소 퍼텐셜 계산 및 다성분 분위기 해석이 필요한 경우 활용됩니다.

적용 센서

  • CarbonSeer 시리즈
    · 산소 신호를 기반으로 탄소 퍼텐셜 계산
    · 로 외부 적출 구조로 유지보수 용이
  • Magnum 적출형 구성
    · 고온·고부하 환경 대응

 

특징

  • 센서 점검·교체가 용이
  • 고온/고분진 환경에서 센서 보호
  • 공정 중 유지보수 유연성 확보
  • 구조가 상대적으로 복잡하고 설치 공간 필요
측정/제어 장치

Versapro는 다양한 공정 파라미터를 단일 장비에서 처리할 수 있는 범용 Single Loop 컨트롤러입니다. 카본 포텐셜, 듀 포인트, 온도, Redox 포텐셜, 산소 농도(%O₂) 측정을 지원하며, 열처리 공정 전반에 걸쳐 폭넓게 적용할 수 있는 계측기입니다.

CarbPro는 카본 포텐셜과 노점 제어에 특화된 Single Loop 컨트롤러입니다. 듀포인트 실시간 계산 기능을 제공하며, 다양한 CO 레벨과 로 재질에 따른 O₂ 센서 보상 기능을 포함합니다. 다단 프로그램 제어가 가능하며, Dew Point, Carbon Potential, Millivolt 제어를 하나의 장비에서 수행할 수 있습니다.

DualPro는 듀얼 루프 구조의 고성능 컨트롤러로, 기본 제어(Basic), 로직 제어(Logic), 다단 프로그램 제어를 모두 지원합니다. 최대 15개의 계측기를 제어할 수 있으며, 19단계 열처리 사이클을 최대 200개까지 저장할 수 있습니다. 또한 4개의 통신 포트를 통해 강력한 네트워크 구성이 가능합니다.

MultiPro는 열처리 제어 시스템에서 가장 광범위하게 사용되는 통합 컨트롤러입니다. 듀얼 루프 프로세서와 그래픽 LCD를 탑재하여 직관적인 조작이 가능하며, 최대 15개의 계측기 제어와 8개의 공정을 실시간으로 제어할 수 있습니다. 다양한 트렌드 및 디스플레이 화면 구성을 제공해 공정 상태를 한눈에 파악할 수 있습니다.

CarbonSender는 카본 포텐셜 및 온도 정보를 PLC 또는 SCADA 시스템으로 전송하는 전용 송신 장치입니다. 기존 제어 시스템과의 연계를 통해 중앙 제어 및 데이터 수집 환경 구축에 적합합니다.

10 Pro는 시리얼 통신을 지원하는 범용 온도 컨트롤러로, High/Low 제어 기능을 제공합니다. 열전대, RTD, 밀리볼트 입력을 지원하여 다양한 온도 측정 환경에 적용할 수 있습니다.

CarbPC는 카본 포텐셜과 듀포인트를 실시간으로 계산·제어하는 Single Loop 컨트롤러입니다. 다양한 CO 레벨과 로 재질에 대한 O₂ 센서 보상 기능을 포함하며, 다단 프로그램 제어를 통해 Dew Point, Carbon, Millivolt 제어를 통합적으로 수행할 수 있습니다.

기술사양
측정 원리 지르코니아 세라믹 기반 산소 부분압 전위 측정
출력 신호 0 ~ 1.30 V (이온 전위에 비례)
응답 시간 < 1.0 초급
정확도 ±0.05% C 수준 (간접 지표로 안정적)*
운전 온도 범위 약 760 °C ~ 1000 °C
파츠 정보
Part No 온도 센서 삽입 길이
FC30600K K 510mm
FC30600R R 510mm
FC30600S S 510mm
FC30800K K 750mm
FC30800R R 750mm
FC30800S S 750mm
FC31000K K 1000mm
FC31000R R 1000mm
FC31000S S 1000mm
기술자료
작동 원리

O₂ 센서는 고체 전해질 형태의 지르코니아(ZrO₂) 세라믹 기반 산소 이온 전도체로 구성됩니다. 측정 셀은 **내부 기준 가스(보통 대기 중 산소 농도)**와 외부 측정 분위기 가스 간의 산소 이온 농도 차를 이용하여 전위를 발생시키며, 이것이 전기 신호로 변환됩니다. 이 원리는 넴스트(Nernst) 방정식을 기반으로 하며, 외부 분위기에서 산소 부분압이 낮아질수록 발생 전압이 증가하는 특성을 갖습니다.

Value 시리즈 주문 사양표
Part Number Probe Type Length Substrate
FC60200 Ultraprobe 20″ SIRO
FC60204 Ultraprobe 30″ SIRO
FC60100 Carbonseer 20″ Round Slipcast
FC60204 Carbonseer 30″ Round Slipcast
Magnum 시리즈 주문 사양표
Part Number Probe Type Length Substrate
FC70000 AACC 20″ Flat Slipcast
FC70050 AACC 20″ Flat Slipcast
FC70004 AACC 30″ Flat Slipcast
FC70054 AACC 30″ Flat Slipcast
FC70100 Carbonseer 20″ Round Slipcast
FC70150 Carbonseer 20″ Round Slipcast
FC70104 Carbonseer 30″ Round Slipcast
FC70154 Carbonseer 30″ Round Slipcast
FC70200 Ultraprobe 20″ SIRO
FC70250 Ultraprobe 20″ SIRO
FC70204 Ultraprobe 30″ SIRO
FC70254 Ultraprobe 30″ SIRO

Thermocouple Type

  • Standard = None or Type K
  • Optional = Type R or S
공정 조건과 로(Furnace) 타입에 따른 프로브 선택 가이드
Pit Batch Continuous Rotary/Shaker Hearth
Carburizing(C<0.1) Ultraprobe Carbonseer/AACC Carbonseer/Ultraprobe Sentinel-FCP
Carburizing(C>0.1) Ultraprobe Carbonseer/AACC Carbonseer/AACC Sentinel-FCP
Neutral Hardening Ultraprobe Carbonseer/AACC Carbonseer/Ultraprobe Sentinel-FCP
Annealing Ultraprobe Carbonseer/AACC Carbonseer/Ultraprobe Sentinel-FCP
Carburizing Carbonseer/AACC Carbonseer/AACC Carbonseer/AACC Sentinel-FCP
로 타입별로 권장되는 Burn-Off(센서 클리닝/재생) 구성
Pit Batch Contimuous
Standard Standard Focused