1、磁式氧分析儀(yi) 與(yu) 磁力機械式氧分析儀(yi)
(1)熱磁式氧分析儀(yi) 檢測原理。檢測器置於(yu) 高於(yu) 環境溫度的恒溫腔體(ti) 內(nei) ,檢測器處設有一恒定磁場,當要檢測的樣品氣體(ti) 從(cong) 檢測器的檢測室外流過時,磁場將高磁化率的氧氣吸入檢測室內(nei) ,進行檢測。檢測室內(nei) 的檢測元件一般為(wei) 鉑絲(si) ,鉑絲(si) 上通有一恒定的加熱電流,氧氣進入檢測室到鉑絲(si) 上被加熱,磁化率迅速變小,之後被新進入的氧氣推出檢測室。樣品氣體(ti) 中氧含量不同,進入/排出檢測室鉑絲(si) 處的氧氣量不同,從(cong) 鉑絲(si) 上帶走的熱量也不同,*終導致鉑絲(si) 上的電阻值變化,檢測鉑絲(si) 電阻體(ti) 的阻值即可間接測量氣體(ti) 中的氧含量。
(2)磁力機械式氧分析儀(yi) 檢測原理。檢測器/磁鐵組件置高於(yu) 環境溫度的儀(yi) 表恒溫腔體(ti) 內(nei) ,檢測器中有一對充滿氮氣的空心玻璃測試體(ti) ,懸掛在不均勻磁場中的一根鉑鎳合金絲(si) 帶上,由於(yu) “磁懸浮”效應,測試體(ti) 的兩(liang) 個(ge) 球受到偏轉力,產(chan) 生偏轉力矩,這個(ge) 偏心力矩和包圍測試體(ti) 的氣體(ti) 的體(ti) 積磁化率成正比。即和被測氣體(ti) 中氧氣的含量成正比。這兩(liang) 種類型的儀(yi) 表基礎原理都是利用氧氣的順磁性,它們(men) 不適用於(yu) 測量背景氣體(ti) 中含有高磁化率氣體(ti) (如NO、NO2)的場合。但這類氧分析儀(yi) 反應速度快,穩定性好,不消耗被測氣體(ti) .
2、電化學式氧分析儀(yi)
電化學式氧分析儀(yi) 是基於(yu) 氧氣和傳(chuan) 感器陰極之間的電化學反應來進行測量的。它的傳(chuan) 感器是一個(ge) 電解池,外加的直流電加在電解池的陰、陽極之間,電解池內(nei) 充以電解液,樣品氣通過擴散板或半透膜到達陰極,並在陰極產(chan) 生電解反應而被還原,產(chan) 生相應的電流,電流的大小與(yu) 樣品氣體(ti) 中氧氣的濃度成正比關(guan) 係。這類儀(yi) 表的應用範圍比較寬,根據結構不同,即可測量氣體(ti) 中的氧含量,也可以測量溶液中溶解氧的氧含量。缺點是:傳(chuan) 感器工作場所溫度範圍窄、壓力不能高,傳(chuan) 感器壽命短等。另外由於(yu) 電解液一直在消耗,儀(yi) 表穩定性較差,漂移偏大。
3、氧化鋯式氧分析儀(yi)
氧化鋯分析儀(yi) 的檢測原理是氧濃差電池。在氧化鋯材料中添加一定的添加劑後通過高溫燒結,在一定的溫度下成為(wei) 氧離子的固體(ti) 電解質,在元件的內(nei) 外側(ce) 焙燒鉑電極就成了氧化鋯氧傳(chuan) 感器。在一定溫度下,內(nei) 外兩(liang) 電極間產(chan) 生隨兩(liang) 側(ce) 氧濃度差變化的濃差電勢。當固定了參比電極側(ce) 的氧濃度(通常以空氣作參比氣,空氣中氧含量為(wei) 20.95%),則濃差電勢隻隨測量側(ce) 氧濃度的變化而變化。氧化鋯式氧分析儀(yi) *大的優(you) 點在於(yu) 儀(yi) 表工作穩定、維護量小。缺點是工藝樣氣溫度猝然變冷、或含有水蒸氣時鋯管容易炸裂。此外,在高溫下若被測氣體(ti) 中含有H2、CO等還原性氣體(ti) 時,會(hui) 發生還原反應消耗O2,導致儀(yi) 表測量值較實際偏低,這一現象在微量氧含量檢測時尤為(wei) 明顯。