科普|測氧含量的儀器

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測氧含量的儀器是用于檢測和分析氣體中氧氣濃度的設(shè)備。這些儀器在多個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，包括工業(yè)、**、環(huán)境監(jiān)測等。以下是一些常見的測氧含量儀器及其特點：
1.電化學(xué)氧傳感器：這是常用的便攜式和固定式氧氣監(jiān)測器的工作原理。電化學(xué)傳感器包含一個電解質(zhì)和兩個或三個電極。當(dāng)氧氣分子通過傳感器的透氣膜時，它們在電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生電流，電流的大小與氧氣濃度成正比。
2.磁力計法：氧氣是一種順磁性氣體，意味著它會被磁場吸引。磁力計法利用了氧氣的這一特性，通過測量磁場中氧氣對磁場的擾動來確定氧氣的濃度。
3.紅外吸收光譜法：雖然氧氣本身不吸收紅外線，但某些紅外線波長下的光可以被氧氣影響。這種方法通常用于測量高濃度的氧氣，比如純氧系統(tǒng)中的檢測。
4.順磁氧分析儀：這種儀器基于氧氣的順磁性。它使用一個磁場和一個懸掛的空心球體(通常是玻璃制成)。氧氣的存在會改變球體在磁場中的平衡位置，這種變化可以被測量并轉(zhuǎn)換為氧氣濃度讀數(shù)。
5.色譜法：氣相色譜法可以用來精確測量混合氣體中的各種成分，包括氧氣。氣體樣品被注入色譜柱，其中不同氣體成分以不同速度移動，然后通過檢測器進(jìn)行檢測。
6.激光吸收光譜技術(shù)：利用激光束穿過待測氣體，特定波長的激光會被氧氣吸收。通過測量激光強(qiáng)度的變化，可以計算出氧氣的濃度。
7.氧化鋯氧分析儀：這是一種基于固體電解質(zhì)氧傳感器的儀器。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(jīng)高溫?zé)Y(jié)而形成穩(wěn)定的氧化鋯陶瓷燒結(jié)體。由于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(dǎo)體。當(dāng)氧化鋯管兩側(cè)氣體中氧含量不同時，兩側(cè)電極上由于正負(fù)電荷的堆積而形成一定的電勢。
8.氧濃度測定儀：這是一種專門用于測定醫(yī)學(xué)設(shè)備和醫(yī)學(xué)環(huán)境中氧氣濃度的儀器。根據(jù)氧濃度測定原理的不同，主要分電化學(xué)氧分析法、氧化鋯濃差電位法和順磁測氧法三類。
在選擇測氧含量儀器時，需要考慮的因素包括精度要求、成本、響應(yīng)時間以及是否需要便攜性等。例如，在工業(yè)安全、潛水、航空航天和**領(lǐng)域，通常使用電化學(xué)傳感器或順磁氧分析儀來實時監(jiān)測氧氣水平。而在科研領(lǐng)域，可能更傾向于使用紅外吸收光譜法或激光吸收光譜技術(shù)來獲得更高的精度。

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