氧气分析仪 是什么？

工作原理

• 氧化锆型测量系统

• 浓差电池系统：氧化锆等固体电解质在高温下具有氧离子导电性。当在加热的氧化锆元件两侧附着多孔铂电极，并使不同氧分压的气体分别接触氧化锆表面时，该装置将作为氧浓差电池工作，根据能斯特方程，会在两个电极之间产生电动势，通过测量该电动势来确定氧气浓度。

• 限流型：限制高温氧化锆元件阴极侧的氧气流入，即使施加电压增加，电流也会进入恒定区域，该受限电流与氧浓度成正比。

• 顺磁式测量系统：利用氧气的顺磁性，当样气含氧时，氧气被吸入磁场，导致流路中的辅助气体流量减少，通过检测流路的流量差并转换为电信号，其差值与样气氧浓度成正比。

• 可调谐二极管激光测量系统：基于吸收光谱技术，通过测量激光穿过被测气体时的光吸收量进行监测，气体分子会吸收特定波长的光，这种吸收遵循比尔定律。

• 电化学测量系统：核心元件是电化学氧气传感器，常见的由一个传感电极和一个对电极组成，中间有一层薄薄的电解液。氧气在阴极得到电子，阳极材料一般为铅，通过电池产生的电子进行补偿修正放大，从而测出被测气体中的氧含量。

主要类型及特点

• 氧化锆氧分析仪

• 优点：可直接安装在锅炉烟道等燃烧过程中，无需采样系统，响应速度快；能够测量微量氧浓度；不受检测气体温度的影响，耐高温，适用于温度较高的工况。

• 缺点：如果样气中含有，则可能会产生测量误差；粉尘会导致阴极侧气体扩散孔堵塞，需前置过滤器。

• 顺磁式氧分析仪

• 优点：可测量氧化锆氧分析仪无法检测的易燃混合气体；检测部无接触样气的传感器，可测量腐蚀性气体；在磁性类型中，顺磁系统响应速度更快，抗振动 / 冲击能力更强。

• 缺点：需根据样气特性或应用配置采样单元。

• 可调谐二极管激光氧分析仪

• 优点：可在复杂工况中测量多种近红外吸收气体；支持高温、高压、严苛条件下测量；多数应用为原地测量，降低安装维护成本；多数测量快速且无干扰。

• 缺点：需预先安装法兰接口。

• 电化学氧气分析仪

• 优点：测量氧气浓度范围广，可达 0.01ppm-25%，通用性较好，价格适中。

• 缺点：传感器不可用于腐蚀性气体环境测量，传感器容易受到影响。

应用领域

• 医疗领域：可实时监测病房内的氧气浓度，确保患者得到合适的治疗，也用于新生儿病房、手术室等对氧气浓度要求较高的场所，保障患者生命安全。

• 食品加工领域：用于监测食品包装中的氧气浓度，保证食品的新鲜度和延长保质期。

• 农业种植领域：可监测土壤中的氧气浓度，帮助农民合理施肥和灌溉，提高农作物的产量和品质。

• 环保监测领域：可以监测空气质量，检测大气和废气中的氧气含量，帮助控制空气污染物的排放，有效地保护环境，改善空气质量。

• 科研实验领域：研究人员需要精确测量氧气浓度以验证实验结果，氧气分析仪能够提供高精度的氧气浓度测量数据，帮助研究人员更好地了解实验过程中的氧气变化情况。

• 工业生产领域：可以实时监测工厂、仓库等场所的氧气浓度，预防因缺氧或富氧而引起的安全事故。例如，在化工厂、油库等易燃易爆场所，氧气浓度的异常变化可能引发爆炸或火灾，氧气分析仪的预警功能能够及时发现并采取措施。