在线微氧分析仪采用多种测量方式,这些方式根据具体的检测原理和应用需求有所不同。以下是几种主要的测量方式:
燃料电池法:
燃料电池法是通过电化学燃料电池来检测氧气。当氧气扩散到电池的阴极时,产生的电流输出与样气中的氧气浓度成正比。这种方式适用于从ppb(十亿分之一)到100%氧气的应用,特别适合在氢气、可燃物、碳氢化合物和惰性气体等气流中进行氧气分析。
该方式的优点在于高灵敏度、精度和稳定的性能,能够长时间稳定工作且维护量较小。
氧化锆浓差电池法:
氧化锆浓差电池法利用氧化锆元件作为检测器的关键部件。在高温下(650℃~850℃),氧从高氧分压侧向低氧分压侧扩散,通过氧化锆电解质形成氧离子,从而产生电势差,这个电势差即反映了氧气浓度。
这种方法适用于常量至微量氧含量的测定,其优点在于量程范围宽、使用方便、使用寿命长。然而,还原性杂质会影响微量氧的分析,导致分析结果偏低。
气相色谱法:
气相色谱法通过色谱柱系统分离空分气体中的杂质来进行微量氧分析。该方法可以同时检测多种杂质,但配置相对复杂,需要载气和辅助气。
气相色谱法的优势在于其分离能力强,可检测多种杂质,但缺点是不能实现真正的在线实时监测,需要间断检测,设备系统复杂。
顺磁氧分析法:
顺磁氧分析法基于氧气的顺磁性,通过测量气体在磁场中的磁化率来确定氧气浓度。这种方法尤其适用于环境中氧气浓度较高的场景。
顺磁氧分析法的优点在于对氧气的高选择性和快速响应,但其设备和维护成本较高。
比色法和黄磷发光法:
比色法利用铜氨溶液进行比色分析,但操作复杂、准确度难以保证,不能实现自动在线分析。黄磷发光法则利用氧气与黄磷氧化燃烧进行分析,具有快速、连续分析的特点,但因采用危险化学品且生成的产物具有腐蚀性,现在已很少采用。