工作原理

• 氧化鋯型測量系統

• 濃差電池系統：氧化鋯等固體電解質在高溫下具有氧離子導電性。當在加熱的氧化鋯元件兩側附著多孔鉑電極，并使不同氧分壓的氣體分別接觸氧化鋯表面時，該裝置將作為氧濃差電池工作，根據能斯特方程，會在兩個電極之間產生電動勢，通過測量該電動勢來確定氧氣濃度。

• 限流型：限制高溫氧化鋯元件陰極側的氧氣流入，即使施加電壓增加，電流也會進入恒定區域，該受限電流與氧濃度成正比。

• 順磁式測量系統：利用氧氣的順磁性，當樣氣含氧時，氧氣被吸入磁場，導致流路中的輔助氣體流量減少，通過檢測流路的流量差并轉換為電信號，其差值與樣氣氧濃度成正比。

• 可調諧二極管激光測量系統：基于吸收光譜技術，通過測量激光穿過被測氣體時的光吸收量進行監測，氣體分子會吸收特定波長的光，這種吸收遵循比爾定律。

• 電化學測量系統：核心元件是電化學氧氣傳感器，常見的由一個傳感電極和一個對電極組成，中間有一層薄薄的電解液。氧氣在陰極得到電子，陽極材料一般為鉛，通過電池產生的電子進行補償修正放大，從而測出被測氣體中的氧含量。

主要類型及特點

• 氧化鋯氧分析儀

• 優點：可直接安裝在鍋爐煙道等燃燒過程中，無需采樣系統，響應速度快；能夠測量微量氧濃度；不受檢測氣體溫度的影響，耐高溫，適用于溫度較高的工況。

• 缺點：如果樣氣中含有，則可能會產生測量誤差；粉塵會導致陰極側氣體擴散孔堵塞，需前置過濾器。

• 順磁式氧分析儀

• 優點：可測量氧化鋯氧分析儀無法檢測的易燃混合氣體；檢測部無接觸樣氣的傳感器，可測量腐蝕性氣體；在磁性類型中，順磁系統響應速度更快，抗振動 / 沖擊能力更強。

• 缺點：需根據樣氣特性或應用配置采樣單元。

• 可調諧二極管激光氧分析儀

• 優點：可在復雜工況中測量多種近紅外吸收氣體；支持高溫、高壓、嚴苛條件下測量；多數應用為原地測量，降低安裝維護成本；多數測量快速且無干擾。

• 缺點：需預先安裝法蘭接口。

• 電化學氧氣分析儀

• 優點：測量氧氣濃度范圍廣，可達 0.01ppm-25%，通用性較好，價格適中。

• 缺點：傳感器不可用于腐蝕性氣體環境測量，傳感器容易受到影響。

應用領域

• 醫療領域：可實時監測病房內的氧氣濃度，確保患者得到合適的治療，也用于新生兒病房、手術室等對氧氣濃度要求較高的場所，保障患者生命安全。

• 食品加工領域：用于監測食品包裝中的氧氣濃度，保證食品的新鮮度和延長保質期。

• 農業種植領域：可監測土壤中的氧氣濃度，幫助農民合理施肥和灌溉，提高農作物的產量和品質。

• 環保監測領域：可以監測空氣質量，檢測大氣和廢氣中的氧氣含量，幫助控制空氣污染物的排放，有效地保護環境，改善空氣質量。

• 科研實驗領域：研究人員需要精確測量氧氣濃度以驗證實驗結果，氧氣分析儀能夠提供高精度的氧氣濃度測量數據，幫助研究人員更好地了解實驗過程中的氧氣變化情況。

• 工業生產領域：可以實時監測工廠、倉庫等場所的氧氣濃度，預防因缺氧或富氧而引起的安全事故。例如，在化工廠、油庫等易燃易爆場所，氧氣濃度的異常變化可能引發爆炸或火災，氧氣分析儀的預警功能能夠及時發現并采取措施。