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氧分析仪测量的几种原理
氧气分析仪测量的几个原则。
由于每种氧气分析仪测量方法都有其优点和缺点,因此选择适合您的方法应用和使用的氧气分析仪非常重要。
下面将概述每种测量方法及其优缺点。
(1) 氧化锆型测量系统:
浓缩电池系统,氧化锆等固体电解质氧离子的高传导温度。
当铂电极连接在两者上时,氧化锆元件的侧面被加热,不同部位的气体氧浓度与氧化锆的相应表面接触,就是氧浓差电池。这种现象导致两个电极之间产生电动势,根据能斯特方程确定比例氧浓度。
优点:可直接安装在燃烧过程中,如锅炉烟道和快速回路,无需采样系统。
缺点:如果样气中含有yi燃气体,可能会*烧毁测量池。
(2)氧化锆式测量系统:限流式
如下图所示,如果工艺氧气进入氧化锆的阴极,加热到高温的元件是有限的,并且存在电流变得均匀的区域,并且当施加的电压增加时。这个有限的电流与氧气成正比。
优点:可测量微量氧浓度。可能需要在空气中校准。
缺点:如果样气中含有yi燃气体,会有测量误差。
灰尘的存在导致阴极侧的气体扩散孔堵塞;前级必须安装过滤器。
(3) 磁测量系统:顺磁系统
这是使用氧顺磁性的方法之一。当样气中含有氧气时,氧气被吸入磁场中,从而降低了气流B中辅助气体的流速。由于流动的影响,两股气流A和B的流速不同气流 B 的限制与样气中的氧气浓度成正比。流量由热敏电阻决定并转换为电信号,其差值作为氧气信号计算。
优点: 1、可以测量氧化锆氧气分析仪无法测量的可燃气体混合物。
2、由于检测部分没有与样气接触的传感器,顺磁系统也可以测量腐蚀性气体。
3. 在磁性类型中,顺磁性系统提供比其他系统更快的响应响应时间。
4. 在磁性类型中,顺磁性系统比其他系统更能抵抗振动或冲击。
缺点:需要对应样气特性或应用的采样单元。
(4) 光学类型:可调谐二极管激光测量系统
可调谐二极管激光器(或 TDL)的测量基于吸收光谱。真峰分析仪是一种 TDL 系统,它通过测量被测气体中吸收(损失)多少激光来工作。 TDL 分析仪由产生红外光的激光器组成,将激光聚焦通过待测气体,然后到达检测器、检测器和控制激光并将检测器信号转换为代表气体浓度的信号的电子设备。
气体分子吸收特定颜色的光,称为吸收线。这种吸收遵循比尔定律。
TDL 分析仪是符合
I = Io eE GL
I 是吸收后的辐射强度,
I0 是初始辐射强度,
e 是消光系数,
g是气体浓度,
L 是测量区域的路径长度。
优点: 1. 能够在困难的过程应用中测量大量的近红外吸收气体。
2. 能够在高温、高压和困难条件(腐蚀性、侵蚀性、高颗粒物服务)下进行测量。
3. 大部分应用都是现场测量,降低安装和维护成本。
缺点:工艺两边都需要法兰安装。
(5) 电化学型:原电池型
如果氧气通过隔膜溶解在阳极和阴极彼此相邻的电解液中,则会产生与溶解氧量成正比的电流。通过隔膜的氧气量与样气的氧分压成正比,因此可以通过测量电流来确定氧气浓度。
优点: 1、检测系统可以做得很紧凑;该测量系统以便携式或可移动形式提供。
2.与其他测量系统的氧气分析仪相比,价格相对便宜。
缺点:解决方案有限。因为原电池是氧电池,所以即使不使用原电池也会退化。一般来说,应该每年更换一次。