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氧氣分析儀的傳感器如何選擇?

來源:西安潤萊儀器儀表有限公司   2024年08月02日 15:21  

在選擇氧氣分析儀的傳感器時,需要考慮多個因素,包括傳感器的類型、工作原理、準(zhǔn)確度、應(yīng)用范圍、成本以及維護需求等。以下是一些關(guān)鍵的選擇要點:

一、傳感器類型及工作原理

氧氣分析儀的傳感器主要有以下幾種類型,每種類型基于不同的工作原理:

  1. 光學(xué)傳感器

    • 工作原理:基于氧的熒光猝滅原理。LED燈照射到涂有發(fā)光染料的薄膜上,隨著氧氣濃度的增加,染料的光澤會變暗。光學(xué)濾光片測量發(fā)出的光量,提供與氧氣水平相對應(yīng)的值。

    • 特點:適用于房間氧氣耗盡安全警報等設(shè)備,可以監(jiān)控室內(nèi)空氣中氧氣含量的突然下降。

  2. 順磁傳感器

    • 工作原理:利用氧氣具有相對較高的磁化率并表現(xiàn)出順磁行為的特性。兩個充滿氮的玻璃球在強磁場中對齊,當(dāng)暴露在含有氧氣的氣體中時,球體會被推離準(zhǔn)線的量與樣品中的氧氣量成比例。

    • 特點:對振動和位置敏感,適用于需要高精度測量的場合。

  3. 電化學(xué)傳感器

    • 工作原理:陽極/陰極對浸入電解質(zhì)溶液中,當(dāng)樣品中的氧與陽極發(fā)生電流反應(yīng)時,產(chǎn)生的電流與樣品中的氧含量成比例。

    • 特點:響應(yīng)速度快,成本相對較低,但壽命有限,需要定期更換。

  4. 氧化鋯傳感器

    • 工作原理:將兩端涂有鉑的氧化鋯探針加熱至約650°C,探針變得多孔,允許氧氣從高濃度移動到低濃度,產(chǎn)生與濃度差成比例的電壓。

    • 特點:測量范圍廣,準(zhǔn)確度和可靠性高,適用于高溫和高壓環(huán)境,但初始成本較高。

二、考慮因素

  1. 準(zhǔn)確度需求

    • 根據(jù)應(yīng)用需求確定所需的準(zhǔn)確度。例如,某些應(yīng)用可能需要低ppm甚至ppb級別的讀數(shù),而其他應(yīng)用則可能僅需要百分比級別的讀數(shù)。

  2. 應(yīng)用范圍

    • 考慮傳感器將應(yīng)用于哪些具體場合,如室內(nèi)環(huán)境、工業(yè)生產(chǎn)線、實驗室等。不同場合對傳感器的要求可能有所不同。

  3. 成本

    • 綜合考慮傳感器的初始成本、更換成本以及維護成本。例如,電化學(xué)傳感器雖然初始成本較低,但更換頻率較高;而光學(xué)或順磁傳感器雖然初始成本高,但壽命長且不需要頻繁更換。

  4. 維護需求

    • 考慮傳感器的維護難易程度以及維護成本。某些傳感器可能更容易受到污染或損壞,需要更頻繁的維護。

三、選擇建議

  1. 根據(jù)應(yīng)用場景選擇

    • 對于需要高精度且長期穩(wěn)定的測量場合,可以選擇氧化鋯傳感器或光學(xué)傳感器。

    • 對于成本敏感且對精度要求不高的場合,可以選擇電化學(xué)傳感器。

    • 對于需要快速響應(yīng)的場合,電化學(xué)傳感器是較好的選擇。

  2. 關(guān)注傳感器性能參數(shù)

    • 仔細(xì)比較不同傳感器的測量范圍、準(zhǔn)確度、響應(yīng)時間、壽命等關(guān)鍵性能參數(shù)。

  3. 考慮兼容性

    • 確保所選傳感器與氧氣分析儀的其他部件兼容,并能滿足整個系統(tǒng)的性能要求。

綜上所述,選擇氧氣分析儀的傳感器時,需要綜合考慮多個因素,并根據(jù)具體的應(yīng)用需求做出合理的選擇。

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