氧氣分析儀的傳感器如何選擇？

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(hù)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(qiáng)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(hù)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(hù)需求

• 考慮傳感器的維護(hù)難易程度以及維護(hù)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(hù)。

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。