氧分析仪是一种用于测量气体中氧气含量的重要仪器,在工业、环境监测、医疗等多个领域发挥着关键作用,常见类型及工作原理:
1.顺磁型:基于氧气的顺磁性原理工作。其核心部件是一个充满纯氮气的哑铃球,悬挂在非均匀磁场中磁力强的位置,哑铃球外部绕有反馈线圈,并与悬丝和反射镜相连结。当被测气体中的氧气含量发生变化时,哑铃球会受到磁力作用而发生旋转,这种旋转通过光电池等装置进行检测,从而确定氧气的含量。具有高灵敏度和快速响应的特点。
2.氧化锆型:利用氧化锆在一定温度下成为氧离子导体的特性。氧化锆元件两侧涂有铂电极,一侧通被测气体,另一侧通参比气体(通常是空气)。由于两侧氧气浓度不同,氧离子会在氧化锆中迁移,产生氧浓差电势,通过测量该电势即可得出被测气体中的氧含量。这种分析仪响应速度快、精度高,适用于高温、高湿度等恶劣环境。
3.电化学型:基于电化学反应原理。传感器中的电解质与氧气发生反应,产生与氧气浓度成正比的电流信号,通过测量该电流信号来确定氧气含量。通常用于微量氧的测量,具有体积小、成本低等优点,但对使用环境要求较高,如需要保持一定的温度和湿度。
氧分析仪的应用场景:
1.工业生产:在钢铁冶炼中,通过准确控制炉内氧气含量,可提高钢铁质量和生产效率;在化工生产过程中,用于监测反应釜内的氧气浓度,确保化学反应的安全和稳定进行;在食品包装行业,用于检测包装内的氧气含量,以延长食品保质期。
2.环境监测:可用于大气中氧气含量的监测,了解空气质量状况;在污水处理过程中,监测曝气池中的溶解氧含量,优化曝气量,提高污水处理效果;在烟气排放监测中,测量烟气中的氧含量,为计算污染物排放量提供依据。
3.医疗领域:在医疗设备中,如高压氧舱,用于实时监测舱内氧气浓度,保障患者安全;在呼吸机等设备中,也可通过氧分析仪监测吸入气体中的氧含量,确保患者得到合适的氧气供应。