氧分析儀的工作原理

頓頓科學(xué)儀器

氧分析儀是一類用來測定氣體或液體中氧氣含量的儀器，根據(jù)不同的應(yīng)用需求和技術(shù)背景，其工作原理主要分為以下幾種類型：  
1.電化學(xué)傳感器法（燃料電池法）  
原理：  
氧氣通過透氣膜進(jìn)入電化學(xué)池，在陰極被還原，在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生與氧濃度成正比的電流。通過測量電流強(qiáng)度來計(jì)算氧氣濃度。  
特點(diǎn)：  
靈敏度高，適用于微量氧分析（ppm級）  
成本低，結(jié)構(gòu)簡單  
缺點(diǎn)：壽命有限，易受流速、溫度影響  
應(yīng)用：**、環(huán)保、食品包裝、實(shí)驗(yàn)室等  
2.氧化鋯（ZrO?）傳感器法  
原理：  
利用高溫下氧化鋯固體電解質(zhì)的氧離子導(dǎo)電特性，當(dāng)兩側(cè)氧氣濃度不同時，氧離子從高濃度側(cè)向低濃度側(cè)遷移，產(chǎn)生電勢差（能斯特電壓），通過電壓計(jì)算出氧濃度。  
特點(diǎn)：  
響應(yīng)快、耐高溫  
適合工業(yè)過程控制  
缺點(diǎn)：需高溫（600℃以上）工作，能耗高  
應(yīng)用：鍋爐燃燒、煙氣分析、冶金、玻璃制造等  
3.順磁法  
原理：  
氧氣具有順磁性，在磁場中會被吸引。儀器通過測量氧氣在磁場中的受力變化來判斷其濃度。  
特點(diǎn)：  
精度高、穩(wěn)定性好  
不受背景氣體影響  
缺點(diǎn)：價格較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜  
應(yīng)用：**氧分析、科研、氣體純度檢測  
4.光學(xué)法（熒光猝滅法）  
原理：  
氧氣分子會猝滅某些熒光材料的熒光壽命，通過測量熒光壽命的變化來間接測定氧氣濃度。  
特點(diǎn)：  
非接觸式、響應(yīng)快  
適合生物醫(yī)學(xué)、食品封裝等對污染敏感的場合  
缺點(diǎn)：對光源和檢測器要求高  
應(yīng)用：生物培養(yǎng)、食品包裝、**監(jiān)測  
5.激光吸收光譜法（TDLAS）  
原理：  
利用氧氣對特定波長激光的吸收特性，通過測量激光強(qiáng)度的衰減來反演氧氣濃度。  
特點(diǎn)：  
高選擇性、適合復(fù)雜背景氣體  
可實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測  
缺點(diǎn)：成本高，對光學(xué)系統(tǒng)要求高  
應(yīng)用：工業(yè)過程、環(huán)境監(jiān)測、科研  
6.溶解氧分析儀（極譜法）  
原理：  
通過透氣膜讓水中溶解氧進(jìn)入電解池，在恒定電壓下發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生與氧濃度成正比的電流。  
特點(diǎn)：  
精度高、響應(yīng)快  
適用于液體中氧含量檢測  
缺點(diǎn)：需定期更換膜和電解液  
應(yīng)用：水質(zhì)監(jiān)測、污水處理、鍋爐給水等

魚魚

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