作為空氣中主要的氣體之一，氧氣在空氣中的體積濃度含量占比約為21%左右，由于氧氣具有助燃性，且分布具有普遍性，在一些行業中，當人們需要它作為氧化劑時，它的純度則盡可能越高越好高。相反，在其他行業，如:石油化工工藝,煤化工工藝,泄漏檢測過程,氣態單體過程分析,氣體純度分析,惰性氣體焊接保護,熱處理等行業中氧含里越少越好。因此，氧在各種氣體中的含氧范圍是一個很受關注的問題。那么對于直接影響工業生產過程中的工業生產能力、速度、效率和安全的一個非常重要的指標氧氣含量如何檢測呢？下面工采網小編通過本文給大家介紹一下氧分析儀如何檢測微量氧高純氧氧氣濃度含量。
微量氧氣測試環境條件：很多在高濃度氣體中檢測微量氧氣的含量，例如純氫氣中檢測微量氧氣，純氮氣中檢測微量氧氣這些都是用微量氧氣檢測儀量程一般都是0-10000ppm相當于1%vol的體積比濃度范圍。
高純度氧氣濃度檢測應用場所：例如一些工控條件要求檢測，氧氣的純度，又或者是檢測制氧機生產氧氣濃度，這類應用都是氧氣含量比較高，建議選擇0-100%vol的測量范圍。
根據上述可知微量氧氣檢測使用：0-10000ppm;高濃度測量純度的氧氣含量：0-100%vol。為了及時、更快、更方便、準確、可靠地測量控制氧氣含量我們可以通過以下方式檢測，在傳統的氧含量測量基本上都是通過“燃料電池法（也稱電化學氧分析）”、“氧化鋯氧分析儀”、“氧化鋯氧含量分析儀”、“激光氧分析儀”、“磁氧分析儀”等原理檢測的；但是電化學氧分析儀缺點是傳感器工作場所溫度范圍窄，壓力不能高，傳感器壽命短等。另外由于電解液一直在消耗，儀表穩定性較差，漂移偏大。在使用過程中需要經常進行調試校正，以確保儀表運行的穩定性。因此，目前有市場上基于這一需求研發的一種新型氧含量測量方法離子流法。離子流傳感器可以很好的替代電化學，在響應速度、穩定性、儀器價格、傳感器使用壽命等方面，都要由于傳統的氧含量測量方式。成本上雖然比電化學要稍貴。但是量程范圍廣，精度高，耐受高溫，基于氧化鋯原理的離子流在整個生命周期中基本上只需要前期做一次校準即可。后期基本不需要維護。原理如下：
在已穩定化的ZrO2兩側被覆鉑電極，陰極側用有氣體擴散孔的罩接合，形成陰極空腔。一定溫度下，ZrO2電極兩側如加一定電壓時，空腔內的氧分子在陰極處獲得電子形成氧離子（O2-），O2-通過ZrO2的氧空位遷移到陽極，放出電子后變成氧分子氣體釋放出來，這種現象被稱為電化學泵，這樣，陰極空腔中的氧氣就被ZrO2電解質源源不斷地泵到空腔外，在回路中形成電流。當氧氣摩爾分數一定時，電壓增加，電流強度隨之增加，當電壓超過某一值時，電流強度達到飽和，這是氧氣通過小孔向陰極空腔內擴散受小孔限制的結果。這個飽和電流稱為離子電流。氣體在小孔中的擴散機制決定著傳感器的性質。小孔擴散一般有2種離子電流情況，即分子擴散和Knudsen擴散。當小孔直徑比氣體分子的平均直徑大時，即在分子擴散區離子電流值IL為：
式中，F—法拉第常數；D—自由空間氧分子擴散系數；S—擴散小孔的截面積；L—擴散小孔的長度；C—傳感器周圍氧的摩爾分數；CT—整個氣體物質的摩爾分數。當C/CT＜1時，由式（1）可知，離子電流值與氧的摩爾分數就變成正比關系，離子電流值IL為：
由式（2）可知，離子電流和氧摩爾分數幾乎成線性關系。根據輸出電流大小就可以確定被測氣體中的氧摩爾分數。用多孔陶瓷基片作為擴散層控制供給傳感器陰極的氧，這種利用LSM作為多孔層型結構的致密擴散障礙層如圖所示。
這種多孔層型氧傳感器的離子電流和式（2）相同，離子電流值為：
式中，F—法拉第常數；Deff—多孔層內氧有效擴散系數；S—陰極面積；L—多孔層基片厚度；C—傳感器周圍的氧摩爾分數。由式（3）可知，多孔層型氧傳感器的極限電流值與氧摩爾分數成線性關系。
由上述介紹可知氧分析儀如何檢測微量氧高純氧氧氣濃度含量，工采網推薦在儀器中安裝奧地利SENSORE微量氧離子流氧氣傳感器。奧地利SENSORE 微量氧離子流氧氣傳感器也被用戶稱為離子流傳感器。其中傳感器的氧化鋯電解質中電流的載體是氧離子，所以當電壓施加到氧化鋯電解槽時，氧氣通過氧化鋯盤被抽到陽極。如果給電解槽陰極加上一個帶孔的蓋子，氧氣流向陰極的速率就會受到限制。受到這個速率的限制，隨著所施加的電壓逐漸增加，電解槽內的電流會達到飽和。這個飽和電流被稱為極限電流，它與周邊環境中的氧氣濃度成正比?；谶@個原理極限電流氧傳感器測量范圍非常廣，可測量的氧濃度從10 ppm到96%氧氣不等。而且高精度，響應快，在多數情況下傳感器壽命期間只需進行一次“單點校準”，后期維護非常方面。
另一方面氧分析儀是一種工業過程分析儀表，主要用于各種工業過程混合氣體中氧含量檢測根據不同的工況工藝，有不同原理的氧分析儀。工采網提供的奧地利SENSORE 微量氧 離子流氧氣傳感器 - SO-B0-001內部電解槽內的飽和電流，它與周邊環境中的氧氣濃度時刻成正比。通過氧分析儀的顯示屏讓您一目了然地確保環境、工況一切正常。離子流傳感器寬量程范圍選擇，以及長壽命特性非常適合氧分析設備上。
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