測氧儀工作原理
測氧儀工作原理
環(huán)境氧濃度監(jiān)測所用測氧儀無論是產(chǎn)品穩(wěn)定性、靈敏度及精密度,均能滿足客戶要求,特殊環(huán)境甚至可以個性化定制,其中氧氣傳感器是測氧儀的核心部件,根據(jù)其工作原理,大致分為電化學(xué)、氧化鋯、磁氧、激光測氧四類,因?yàn)樵淼牟煌鶓?yīng)用的領(lǐng)域也不太相同。
電化學(xué)氧氣傳感器:簡單的說就是氧氣進(jìn)入傳感器通過氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生電信號,這個電信號與氧濃度呈一定的比例關(guān)系。電化學(xué)傳感器因?yàn)槌杀镜停w積很小,響應(yīng)快,測量范圍從ppm到百分比級別,現(xiàn)在市場廣泛使用,缺點(diǎn)是易受外界因素影響多,并且校準(zhǔn)周期比較短,壽命也相對比較短。
氧化鋯氧氣傳感器:是利用穩(wěn)定的二氧化鋯陶瓷,在650℃以上的環(huán)境中氧離子導(dǎo)電特性而設(shè)計的,在一定溫度下,陶瓷兩側(cè)形成不同的氧分壓(既氧濃度)時,二氧化鋯陶瓷內(nèi)部產(chǎn)生一系列的反應(yīng)和氧離子的遷移。然后二氧化鋯兩側(cè)的引出電極,可以測到穩(wěn)定信號,也就是氧電勢。特點(diǎn)就是需要加熱并保持恒溫,穩(wěn)定性好,校準(zhǔn)周期長,壽命也比較長。由于氧化鋯屬于加熱型,并且需要保證溫度700°恒溫,所以氧化鋯主要應(yīng)用在煙氣排放領(lǐng)域,爐子等高溫環(huán)境中的氧氣檢測,做成儀器體積比電化學(xué)的要大些。
磁氧氧氣傳感器;是利用了氧的順磁性原理,傳感器氣室內(nèi)兩個磁極之間,安裝了兩個充滿氮?dú)獾牟A?,它們固定在可以轉(zhuǎn)動的同軸支架上。被測氣體中的氧氣會被吸入磁場,產(chǎn)生對球體的作用力。從而對轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生一個力矩,這個力矩的大小和氧氣的含量具有線性關(guān)系。磁氧傳感器由于其物理特性,就是壽命長(理論來講無壽命說法),精度高、校準(zhǔn)周期長、穩(wěn)定性好,在一些大型的空分行業(yè)和化工行業(yè)經(jīng)常采用。
激光測量氧氣傳感器:是采用TDLAS光譜吸收技術(shù),通過分析激光被氣體的選擇性吸收來獲得氣體的濃度。一般應(yīng)用領(lǐng)域在工業(yè)和化工領(lǐng)域使用。
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