Анализатор кислорода - это прибор для измерения концентрации кислорода в газе. Метод анализа кислорода в основном основан на различных принципах методов обнаружения газа для определения концентрации кислорода. Общие методы анализа кислорода включают:
1. Электрохимический метод
Электрохимический анализатор кислорода, основанный на принципе электрохимической реакции, использует восстановление или окисление кислорода на электродах для генерации изменений тока или напряжения, которые измеряют концентрацию кислорода в газе.
Принцип работы:
Электрохимические датчики обычно состоят из двух электродов (рабочих и эталонных) и электролитного раствора. Когда газ проходит через электрод, молекулы кислорода восстанавливаются на рабочем электроде, создавая ток.
Интенсивность тока пропорциональна концентрации кислорода, и концентрация кислорода в газе может быть точно рассчитана путем измерения изменения тока.
особенности:
Высокая чувствительность, подходит для обнаружения кислорода при низких концентрациях (например, мониторинг окружающей среды).
Быстрый отклик, подходящий для обнаружения в реальном времени.
Применяется для измерения концентрации кислорода в смешанной среде с несколькими газами.
2. Метод тепловой проводимости (метод тепловой проводимости)
Термопроводность измеряет концентрацию кислорода на основе различной теплопроводности газов. Теплопроводность кислорода отличается от других компонентов воздуха, таких как азот, углекислыйгаз и т. Д. Этот принцип используется для обнаружения кислорода.
Принцип работы:
Термопроводящий датчик состоит из двух термопар и нагревательного элемента. Вокруг нагревательных элементов датчики отслеживают изменения температуры газов в зависимости от различий в теплопроводности различных газов.
Скорость теплопроводности кислорода в воздухе отличается от скорости других газов (например, азота, углекислого газа и т. Д.), поэтому концентрация кислорода может быть выведена путем измерения изменения температуры датчика.
особенности:
Долгосрочность, не требует химических реакций, поэтому датчик имеет более длительный срок службы.
Разница в теплопроводности газов очень чувствительна и позволяет быстро измерять концентрацию кислорода.
Применяется в газовой среде с высокой концентрацией кислорода.
3. Метод сопротивления (метод оксида циркония)
Метод сопротивления в основном измеряет концентрацию кислорода путем реакции керамики оксида циркония (ZrO2) с кислородом при высоких температурах.
Принцип работы:
Электроды оксида циркония имеют электрическую проводимость к кислороду при высоких температурах. Когда кислород проходит через оксид циркония, молекулы кислорода адсорбируются и ионизируются на поверхности оксида циркония, создавая электрические сигналы.
Размер электрического сигнала пропорционален концентрации кислорода.
Этот метод часто используется для измерения высоких концентраций кислорода, таких как анализ кислорода во время горения.
особенности:
Высокотемпературная стабильность хороша и подходит для анализа кислорода в условиях высокой температуры.
Высокая точность, подходящая для более требовательных измерений концентрации кислорода.
Необходимо нагреваться до определенной температуры, поэтому прибор запускается медленнее, потребление энергии выше.
4. Оптический метод (ультрафиолетовое поглощение, инфракрасное поглощение)
Оптический метод измеряет концентрацию кислорода с использованием свойств поглощения газа светом на разных длинах волн.
Ультрафиолетовое поглощение:
Кислород имеет определенную длину волны поглощения в области ультрафиолетового света, и концентрация кислорода может быть рассчитана с использованием поглощения газа ультрафиолетовым светом.
Этот метод подходит для обнаружения низких концентраций кислорода и не подвержен воздействию других газов.
Инфракрасное поглощение:
Хотя сам кислород поглощает меньше в инфракрасной области, инфракрасное поглощение может быть использовано для измерения соотношения концентрации кислорода в газе с другими газами, такими как углекислыйгаз, метан и т. Д. Обычно в сочетании с другими газами.
особенности:
Высокая чувствительность, высокая точность.
Не подвержен влиянию мешающих газов, но требования к оборудованию выше и сложнее.
Применяется при анализе кислорода низкой концентрации.
Инфракрасная спектроскопия преобразования Фурье (FTIR)
Инфракрасная спектроскопия преобразования Фурье использует свойства поглощения газа в инфракрасном спектре для определения концентрации кислорода с помощью спектрального анализа.
Принцип работы:
Молекулы кислорода поглощают инфракрасное излучение на определенной длине волны и в зависимости от интенсивности поглощения газа используют технологию преобразования Фурье для анализа спектра и измерения концентрации кислорода в газе.
особенности:
Высокая точность позволяет одновременно анализировать несколько газов.
Измерения концентрации кислорода очень точны, но оборудование более сложное, цена выше.
6. Метод удельного веса (метод удельного веса)
Концентрация кислорода рассчитывается путем измерения разницы в удельном весе кислорода и воздуха.
Принцип работы:
Доля кислорода меньше, чем доля воздуха, и в соответствии с этим принципом концентрация кислорода может быть выведена путем измерения разницы в удельном весе газа.
особенности:
Подходит для анализа кислорода с низкой концентрацией, но с низкой чувствительностью.
Используется для быстрого определения концентрации кислорода в атмосфере.