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大家清楚封裝氧分析儀的分類以及測(cè)量原理嗎?

閱讀:1048        發(fā)布時(shí)間:2021-10-11
   封裝氧分析儀是一種工業(yè)在線過程分析儀表,不僅廣泛應(yīng)用于加熱爐、化學(xué)反應(yīng)容器、地井、工業(yè)制氮等場(chǎng)合中混合氣體內(nèi)氧氣濃度的檢測(cè),還大量用于鍋爐內(nèi)水中溶解氧、污水處理裝置外排水溶解氧的檢測(cè)。
  氧分儀種類較多,檢測(cè)原理各異,針對(duì)性強(qiáng),因此應(yīng)根據(jù)不同使用場(chǎng)合、不同工藝狀況選擇合適的儀表。
  電化學(xué)氧分析儀
  測(cè)量原理:專門測(cè)氧的電化學(xué)氧氣傳感器有一個(gè)陽極,Pb或Cd,給在陰極發(fā)生的還原反應(yīng)提供電荷,在陽極的氧化反應(yīng)所釋放出電荷通過外部電路移動(dòng)到陰極,在陰極的氧分子按如下方程式消耗電荷:
  在酸性電解液中
  在陽極的氧化反應(yīng):2Pb+2H2O→2PbO+4H++4e-
  在陰極的還原反應(yīng):O2+4H++4e-→2H2O
  在普通電解液中
  在陽極的氧化反應(yīng):2Pb+4OH-→2PbO+2H2O+4e-
  在陰極的還原反應(yīng):O2+2H2O+4e-→4OH-
  在如上兩種情形下的整體反應(yīng)都是:2Pb+O2→2PbO。這種類型的傳感器不需要參比電極。
  封裝氧分析儀測(cè)量原理:一種新型的非接觸式可調(diào)諧二極管激光吸收光譜(TDLAS)測(cè)氧儀器。該技術(shù)是利用激光能量被氣體分子“選項(xiàng)”吸收形成吸收光譜的原理來測(cè)量氧氣濃度的一種技術(shù)。具體來說,半導(dǎo)體激光器發(fā)射出來的特定波長(zhǎng)的激光束穿過被測(cè)氣體時(shí),被測(cè)氣體中氧氣對(duì)激光束進(jìn)行吸收導(dǎo)致激光強(qiáng)度產(chǎn)生衰減,激光強(qiáng)度的衰減與被測(cè)氣體中氧含量成正比,因此通過測(cè)量激光強(qiáng)度衰減信息就可以分析獲得被測(cè)氣體的濃度。
  測(cè)量原理:是利用穩(wěn)定的二氧化鋯陶瓷在650℃以上的環(huán)境中產(chǎn)生的氧離子導(dǎo)電特性而設(shè)計(jì)的。在一定的溫度條件下,如果在二氧化鋯塊狀陶瓷兩側(cè)的氣體中分別存在著不同的氧分壓(即氧濃度)時(shí),二氧化鋯陶瓷內(nèi)部將產(chǎn)生一系列的反應(yīng),和氧離子的遷移。這時(shí)通過二氧化鋯兩側(cè)的引出電極,可測(cè)到穩(wěn)定的毫伏級(jí)信號(hào),我們稱之為氧電勢(shì)。它服從能斯特(Nernst)方程:式中E為氧傳感器輸出的氧電勢(shì)(mv),Tk為爐內(nèi)的絕對(duì)溫度(K),P1和P2分別為二氧化鋯兩側(cè)氣體的氧分壓。實(shí)際應(yīng)用時(shí),將二氧化鋯的一側(cè)通入已知氧濃度的氣本(通常為空氣),我們稱之為參比氣。另一側(cè)則是被測(cè)氣體,就是我們要檢測(cè)的爐內(nèi)的氣氛。氧傳感器輸出的信號(hào)就是氧電勢(shì)信號(hào),通過能斯特方程我們就可以得到被測(cè)爐氣氛中的氧分壓和氧電勢(shì)的關(guān)系。參比氣為空氣時(shí),可表示為:式中E為氧傳感器輸出氧電勢(shì);Tk為爐內(nèi)的絕對(duì)溫度;P02為爐內(nèi)的氧分壓。武漢華敏氧傳感器產(chǎn)品帶有自加熱裝置,一般溫度保證在700℃,這樣TK數(shù)值基本是恒定的,從而通過上式可以直接測(cè)量出爐內(nèi)氧分壓濃度。

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