分類
按氧濃度測定原理不同主要分以下三類:
電化學氧分析法(燃料電池法):電化學氧分析儀
氧化鋯濃差電位法:氧化鋯測氧儀
順磁測氧法:順磁式測氧儀
適用範圍
用於鮮乾果、糧食、藥材、菸草等低氧貯藏行業;
用於煤礦井下、坑道、油輪、船艙、潛水等環境的人身安全防護;
用於化工制氫、針劑安瓿、氮化、檢漏等方面的測氧和控氧;
用於環保、鍋爐、制氧制氮等工業生產中氧含量的測定。
工作原理
1. 電化學氧分析儀
電化學氧分析儀也叫氧電極測氧儀。由電化學氧感測器、氣路單元和電子顯示單元組成。氧電極感測器以
鉑為
陰極(工作電極),
鉛或
銀為
陽極(反電極),
聚四氟乙烯薄膜(PTFE)將陰極端與一定濃度的
電解質溶液隔開。氧在陰極被還原,電子通過電解液到達陽極,陽極的鉛被氧化,電流大小與氧濃度成正比。
2. 氧化鋯測氧儀
氧化鋯測氧儀採用的是固體電解質氧感測器。儀器中的核心部件氧化鋯管是以
氧化鋯摻以一定比例的
氧化釔或
氧化鈣,經高溫燒結而形成穩定的氧化鋯陶瓷燒結體。由於氧化釔或氧化鈣分子的存在,其立方晶格中存在氧離子空穴,在高溫下是良好的氧離子導體,當氧化鋯管兩側氣體中氧含量不同時,兩側電極上由於正負電荷的堆積而形成一定的
電勢。
3. 順磁式測氧儀
氧氣分子具有強順
磁性,它會向
磁場的增強方向移動,如果存在兩種不同氧含量的氣體,它們在同一磁場相遇時就會產生壓力差。當其中一種氣體的氧含量為已知時,檢測該壓力差可得出另一種氣體的氧含量。以磁機械式氧分析儀為例,其機械原理是用一根靈敏度很高的張絲懸吊著啞鈴球,它會在該壓力差的作用下發生偏轉。在偏轉角度較小的情況下氧氣的濃度與偏轉角度成正比,由
光源、
反射鏡和
感光元件組成的單元能準確檢測出該偏轉角度,從而確定氣體中的氧含量。
使用注意事項
操作條件:環境溫度範圍0-40攝氏度,相對濕度範圍10%-95%,大氣壓力範圍700hPa-1060hPa,內部電源9V;
貯存環境:環境溫度範圍零下10攝氏度至零上50攝氏度,相對濕度範圍10%-95%,大氣壓力範圍500hPa-1060hPa,無腐蝕性物質和乾燥通風良好的室內。
常見氧濃度測定儀的優點與缺點
電化學氧分析儀
優點:價格低廉
缺點
感測器使用壽命取決於流經感測器的氧積累總量,屬於消耗品,一般使用壽命較短
儀器需要經常校準
測定精度和穩定性相對較差
氧化鋯測氧儀
優點
靈敏度高,回響速度快
線性範圍較寬
使用壽命較長
重現性及穩定性較好
幾乎不受外界環境條件如溫度、震動等的影響
缺點