浅谈几种氧分析仪的检测原理
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在线仪表检测原理汇总1. 红外分析仪测量原理: 使红外线通过装在一定长度容器内的被测气体,然后测定通过气体后的红外线辐射强度,检测吸收后剩余的光能,辐射能量的衰减与待测组分呈线性关系.2. 氧含量分析仪测量原理:A. 氧化锆分析仪: 在氧化锆固体两侧用烧结的方法制成多孔铂层, 构成氧浓度电池, 在高温 (650-850) 催化作用下, 被测样品气中的氧分子离解成氧离子从分压大的一侧向分压小的一侧扩散, 这样就形成氧浓度差电动势, 电动势的大小与被测气体氧含量呈线性关系.B. 磁力机械式分析仪: 在一个密闭的气室中,装有两个不均匀的磁场磁极,两个空心球至于两对磁极的间隙中,在哑铃与金属带交点处装一平面反射镜片,光源发出的光投射在平面反射镜上,反射镜再把光束反射到两个光电原件上,当被测样气进入气室内后,被测样气的氧含量不同,体积磁化率不同,使得哑铃做角位移,反射镜随之偏转,两个光电检测器接收到的光能出现差值,光电组件输出毫伏信号,从而测量出样气中氧气含量.3. 微量水分析仪: A. 电容式微量水: 对于一定几何结构的电容器来说,其电容量与两极间介质的介电常数ε成正比。
不同的物质,ε值都不相等,一般介质的ε值较小,例如一般干燥物质的ε在2.0~5.0之间。
但水的ε为81,所以它比一般介质的ε值大的多。
当介质中含有水分时,就会使介质的ε值改变,从而引起电容量的变化,这个变化与介质的含水量有线性关系,这就是电容式微量水分仪的基本测量原理。
(ε:艾普西龙)B. 晶体震荡式微量水: 晶体震荡式微量水分仪的敏感元件是水感性石英晶体,它是在石英晶体表面涂覆了一层对水敏感(容易吸湿也容易脱湿)的物质,当湿性样品气通过石英晶体时, 石英表面的涂层吸收样品气中的水分,使晶体的质量增加,从而使石英晶体的震荡频率降低.然后通入干性样品气,干性样品气萃取石英涂层中的水分,使晶体的质量减少,从而使石英晶体的振动频率增高.在湿气,干气两种状态下振荡频率的差值,与被测气体中水分含量成比例.4. 色谱分析仪:A. TCD 检测器:根据纯载气和载气中含被测组份时导热系数不同,因而热导率发生变化,使测量电桥产生不平衡电压,从而测出组份浓度。
电化学氧分析仪原理
电化学氧分析仪是一种常用的仪器,用于测量气体或液体中的氧浓度。
其基本原理是利用电化学反应,将被测氧与电极之间发生的氧化还原反应转化为电流信号,从而间接测量氧含量。
电化学氧分析仪中主要包括两个关键组件:工作电极和参比电极。
工作电极通常使用纯铂电极,而参比电极则可以采用银-
银氯化银电极。
两个电极之间的电解质溶液被称为电解液。
当氧气存在于电解液中时,氧气会与纯铂电极发生氧化反应。
在正向电压作用下,纯铂电极上的氧化反应将导致电流的流动。
同时,在参比电极上也会发生相应的反应。
通过测量这两个电极上的电流差异,可以间接得出氧气的浓度。
为了确保测量的准确性和稳定性,电化学氧分析仪通常还设有温度补偿装置。
氧气浓度与温度之间存在一定的关系,因此在测量时需要记录并修正温度变化对测量结果的影响。
总之,电化学氧分析仪通过测量电流差异来间接测量气体或液体中的氧含量。
通过合理设计电化学反应和电极材料,以及进行温度补偿,可以提高测量的准确性和可靠性。
氧分析仪测量原理氧分析仪是一种用于测量空气中氧气浓度的仪器,它在许多领域都有着重要的应用,比如环境监测、医疗设备、工业生产等。
那么,氧分析仪是如何进行氧气浓度的测量呢?接下来,我们将详细介绍氧分析仪的测量原理。
首先,氧分析仪的测量原理基于电化学传感器。
电化学传感器是一种利用电化学原理来测量气体浓度的传感器。
在氧分析仪中,常用的电化学传感器是氧气传感器。
氧气传感器内部含有一个氧化还原电极和一个参比电极。
当氧气通过传感器时,氧气分子会在氧化还原电极上发生氧化还原反应,产生电流。
通过测量这个电流的大小,就可以确定氧气的浓度。
其次,氧分析仪的测量原理还涉及到温度和压力的补偿。
由于氧气传感器的工作性能受到温度和压力的影响,因此在测量氧气浓度时需要对温度和压力进行补偿。
通常情况下,氧分析仪会配备温度和压力传感器,用于实时监测环境温度和压力,并对氧气浓度进行相应的修正。
另外,氧分析仪的测量原理还包括校准和线性化。
在使用氧分析仪之前,需要对仪器进行校准,以确保其测量结果的准确性。
校准的过程包括零点校准和量程校准,通过这些校准可以使氧分析仪的测量结果更加可靠。
此外,还需要进行线性化处理,以消除传感器非线性带来的误差,提高测量的精度。
最后,氧分析仪的测量原理还需要考虑氧气浓度的显示和输出。
测量到的氧气浓度需要以数字或者图形的形式显示出来,以便操作人员进行实时监测。
同时,还需要将测量结果输出到控制系统或者数据记录设备中,以便进行进一步的处理和分析。
综上所述,氧分析仪的测量原理涉及到电化学传感器、温度和压力补偿、校准和线性化以及浓度显示和输出等多个方面。
通过对这些原理的理解,可以更好地使用和维护氧分析仪,确保其测量结果的准确性和可靠性。
氧氮氢分析仪原理
氧氮氢分析仪是一种用于测量气体中氧氮氢含量的仪器,它可
以广泛应用于化工、环保、医药等领域。
其原理主要基于气体的化
学反应和物理性质进行分析,下面将详细介绍氧氮氢分析仪的原理。
首先,氧氮氢分析仪的原理是基于气体的化学反应。
在氧氮氢
分析仪中,氧气通常是通过化学方法进行分析的,通常使用的是电
化学法和化学发光法。
电化学法是利用电化学传感器,通过气体的
氧化还原反应来测定气体中氧气的含量。
而化学发光法则是利用气
体中氧气与化学试剂发生化学反应产生光信号,通过测量光信号的
强度来确定氧气的含量。
对于氮气和氢气的分析,通常采用热导法
和热导法结合化学反应法来进行测定。
热导法是利用气体的导热性
质来测定氮气和氢气的含量,而热导法结合化学反应法则是在热导
法的基础上,通过与化学试剂的反应来测定氮气和氢气的含量。
其次,氧氮氢分析仪的原理还基于气体的物理性质进行分析。
在氧氮氢分析仪中,气体的物理性质主要包括密度、导热性和热容等。
通过测量气体的密度、导热性和热容等物理性质,可以间接推
算氧氮氢的含量。
例如,氧气的密度和导热性与氧气的含量呈正相
关关系,因此可以通过测量氧气的密度和导热性来确定氧气的含量。
而氮气和氢气的含量则可以通过类似的方法来进行测定。
综上所述,氧氮氢分析仪的原理主要基于气体的化学反应和物理性质进行分析。
通过测量气体中氧氮氢的含量,可以为化工、环保、医药等领域的生产和研究提供重要的数据支持。
希望本文的介绍能够帮助大家更好地理解氧氮氢分析仪的原理,为相关领域的工作提供帮助。
nox分析仪及监测原理和特点近年来氮氧化物排放量随着能源消费和机动车有量的快速增长而迅速上升,大气氮氧化物排放会造成多种环境影响,主要表现在这几个方面:氮氧化物直接造成的污染及其引起的臭氧污染、酸沉降、颗粒物污染和水体富营养化二次污染问题。
使用nox分析仪监测排放的氮氧化物浓度是否超标。
氮氧化物检测仪可实现对氮氧化物排放的有效监控,从而降低事故发生。
以氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的个重要原因.汽车尾气中的氮氧化物与氮氢化合物经紫外线照射发生反应形成的有毒烟雾,称为光化学烟雾,用工业氮氧化物分析仪在线监测nox的浓度。
光化学烟雾具有特殊气味,刺激眼睛,伤害植物,并能使大气能见度降低.另外,氮氧化物与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸是酸雨的成分.大气中的氮氧化物主要源于化石燃料的燃烧和植物体的焚烧,以及农田土壤和动物排泄物中含氮化合物的转化。
氮氧化物是产生臭氧的重要物质之一,与城市臭氧浓度的化学污染密切相关。
同时,氮氧化物也是城市细颗粒物污染的主要来源,已成为严重大气颗粒物污染,尤其是区域性细颗粒物污染和霾的重要来源。
相关研究表明,氮氧化物的排放也加剧了区域酸雨的恶化。
氮氧化合物分析仪氮氧分析仪可用于监测空气中的氮氧化物。
氮氧化物分析仪的传感器为进口高精度电化学传感器,采用泵吸式采样,内置过滤器除水除尘,能很好的保护传感器不受侵害,且有声光报警功能。
如果现场环境中的氮氧化合物浓度超标,就会发出声光报警,提醒人们采取积极的应对措施。
氮氧化物检测仪检测原理氮氧化物检测仪的关键部件是气体传感器。
气体传感器从原理上可以分为三大类:A)利用物理化学性质的气体传感器:如半导体式(表面控制型、体积控制型、表面电位型)、催化燃烧式、固体热导式等。
B)利用物理性质的气体传感器:如热传导式、光干涉式、红外吸收式等。
C)利用电化学性质的气体传感器:如定电位电解式、迦伐尼电池式、隔膜离子电式、固定电解质式等。
氧气浓度检测仪原理
氧气浓度检测仪是一种用于检测氧气浓度的仪器。
它基于化学原理和电化学传感技术工作,能够准确测量环境中的氧气浓度。
工作原理如下:首先,氧气浓度检测仪内置一个氧气传感器。
这个传感器通常是一个由两个电极组成的电池。
其中一个电极是一个纯银电极,另一个电极则是一个参比电极。
当氧气接触到纯银电极时,氧气在银电极表面被还原为氢氧根离子。
这个过程涉及到氧气的电子与银离子的反应。
反应的速率与氧气浓度成正比。
传感器的参比电极则是由一个稳定的参比电极材料组成,它提供一个参考电位作为测量基准,与纯银电极的电位差可用来计算氧气浓度。
测量过程中,氧气浓度检测仪通过测量电池中的电位差来确定氧气浓度。
这个电位差被转换为一个可读的显示值,以显示实时氧气浓度。
需要注意的是,氧气浓度检测仪的传感器需要一定的时间进行初始化和校准,以确保准确的测量结果。
在使用前,用户应根据使用手册的指示,正确使用和维护氧气浓度检测仪,以确保准确和可靠的测量结果。
氧探头工作原理
氧探头是一种用于检测氧气浓度的传感器,广泛应用于工业生产、环境监测、医疗设备等领域。
其工作原理主要基于氧气与特定
材料的化学反应以及电化学原理。
首先,氧探头中的关键部件是氧敏感膜,这种薄膜通常由氧化锆、氧化铝或其他氧化物材料制成。
这些材料具有一定的氧离子传
导性能,当氧气分子进入氧敏感膜时,会与其中的氧离子发生化学
反应。
这种化学反应会导致氧敏感膜表面的电荷状态发生变化,从
而产生电信号。
其次,氧探头中的参比电极和工作电极也起着至关重要的作用。
参比电极通常由银/银氯化银电极构成,用于提供一个稳定的电位参考,以确保测量的准确性和稳定性。
而工作电极则是与氧敏感膜直
接接触的电极,通过测量氧敏感膜表面的电位变化来确定氧气浓度。
在实际工作中,氧探头通常与一台控制器或数据采集系统相连,通过控制器对氧探头施加一定的电压,以促使氧气与氧敏感膜发生
反应,并通过测量电位变化来计算出氧气浓度。
同时,控制器还可
以对氧探头进行校准、温度补偿等操作,以确保测量结果的准确性
和稳定性。
总的来说,氧探头的工作原理是基于氧气与氧敏感膜的化学反应和电化学原理,通过测量氧敏感膜表面的电位变化来确定氧气浓度。
它在工业生产、环境监测、医疗设备等领域发挥着重要作用,为各种应用场景提供了可靠的氧气浓度检测手段。
测空气中氧气含量的原理现象和和注意事项测空气中氧气含量的原理:
测量空气中氧气含量的一种常见方法是使用气体分析仪。
这类仪器通常基于电化学、红外吸收或氧化还原等原理。
以电化学传感器为例:
电化学传感器:电化学氧气传感器包含一个由氧化物材料制成的电极。
当氧气接触到电极时,它发生氧化还原反应,产生电流。
通过测量这个电流,可以推断出氧气的浓度。
红外吸收:另一种常见的测量方法是利用氧气对红外辐射的吸收。
氧气对特定波长的红外光有吸收作用,通过测量入射和出射的光强差异,可以计算氧气浓度。
现象:
当氧气接触到电化学传感器时,会发生氧化还原反应,产生电流,这一过程可通过仪器转化为氧气浓度。
红外吸收方法则是利用氧气分子对红外光的吸收,通过测量吸收光的强度来推断氧气的浓度。
注意事项:
校准:氧气传感器需要定期校准,以确保测量的准确性。
校准过程通常涉及使用已知氧气浓度的标准气体。
环境因素:仪器的使用环境可能影响测量结果,例如温度、湿度等,因此需要根据仪器的规格和使用说明进行操作。
安全:在使用涉及气体的仪器时,应当注意安全。
确保在通风良好的环境中进行测量,避免有毒气体的危险。
仪器维护:定期检查和维护测量仪器,保持仪器的正常运行状态,以防止因设备故障导致的不准确测量。
适用范围:不同类型的氧气测量仪器可能有不同的适用范围和工作条件,使用前需确保仪器符合测量要求。
总体而言,正确使用和维护氧气测量仪器是确保测量准确性和安全性的关键。
微量氧分析仪的原理微量氧分析仪是一种能够快速、准确地检测氧浓度的仪器,广泛应用于医药、食品、气体等领域。
本文将从原理方面介绍微量氧分析仪的工作原理。
氧的检测原理微量氧分析仪能够实现氧的检测,是因为它利用了化学或物理特性与氧浓度之间的关系。
具体来说,微量氧分析仪通过氧与其他化合物发生化学反应,或是利用氧在电极上反应的特性来实现氧的检测。
以利用化学反应实现氧检测的氧化酶法测氧为例。
在氧化酶法测氧中,微量氧分析仪的传感器会使用氧化酶将氧与酶结合,生成氢过氧化物或醛酮,这个过程会产生电信号。
当氧越多,产生的电信号也越强,微量氧分析仪就会获取到较高的氧浓度。
而当氧浓度变低,产生的电信号也会随之减弱。
通过测量产生的电信号来确定氧浓度的变化。
微量氧分析仪的工作原理微量氧分析仪通常包含测量头、信号处理器、显示器等主要部件。
整个系统需要高精度、高速度、低噪声等要求。
测量头测量头是微量氧分析仪中最重要的部件,主要用于检测氧浓度。
测量头通常是一个由多种材料组成的复杂结构,其中包括了灵敏的传感器和化学反应所需要的酶类等物质。
测量头有许多种不同的设计,包括膜式传感器、柱式传感器、电化学氧传感器等等,每一种都有其独特的优势和应用范围。
其中,电化学氧传感器是应用最为广泛的一种,其最为重要的部件是氧化还原电池(Redox Cell)。
氧化还原电池本身由两个半电池(Half Cells)组成,其中一个半电池充满参比电液(Reference Electrolyte),另一个半电池则充满电解质(Electrolyte)。
当氧分子被还原或氧化时,氧化还原电池就会产生电位差,这个电位差会被测量并转换成电信号,最终显示在仪器的显示屏上。
信号处理器微量氧分析仪的信号处理器主要是对测量头产生的电信号进行处理和分析,并将处理后的信号输出到显示器上。
信号处理器可以使用数字或模拟电路来实现,其目的是将获得的电信号转换成更便于分析、计算的形式。
想要得到高精度的氧分析结果,需要使用高质量的信号处理器。
浅谈几种氧分析仪的检测原理
1、磁式氧分析仪与磁力机械式氧分析仪
(1)热磁式氧分析仪检测原理。
检测器置于高于环境温度的恒温腔体内,检测器处设有一恒定磁场,当要检测的样品气体从检测器的检测室外流过时,磁场将高磁化率的氧气吸入检测室内,进行检测。
检测室内的检测元件一般为铂丝,铂丝上通有一恒定的加热电流,氧气进入检测室到铂丝上被加热,磁化率迅速变小,之后被新进入的氧气推出检测室。
样品气体中氧含量不同,进入/排出检测室铂丝处的氧气量不同,从铂丝上带走的热量也不同,*终导致铂丝上的电阻值变化,检测铂丝电阻体的阻值即可间接测量气体中的氧含量。
(2)磁力机械式氧分析仪检测原理。
检测器/磁铁组件置高于环境温度的仪表恒温腔体内,检测器中有一对充满氮气的空心玻璃测试体,悬挂在不均匀磁场中的一根铂镍合金丝带上,由于磁悬浮效应,测试体的两个球受到偏转力,产生偏转力矩,这个偏心力矩和包围测试体的气体的体积磁化率成正比。
即和被测气体中氧气的含量成正比。
这两种类型的氧分析仪仪表基础原理都是利用氧气的顺磁性,它们不适用于测量背景气体中含有高磁化率气体(如NO、NO2)的场合。
但这类氧分析仪反应速度快,稳定性好,不消耗被测气体。
2、电化学式氧分析仪
电化学式氧分析仪是基于氧气和传感器阴极之间的电化学反应来进行测量的。
它的传感器是一个电解池,外加的直流电加在电解池的阴、阳极之间,电解池内充以电解液,样品气通过扩散板或半透膜到达阴极,并在阴极产生电解反应而被还原,产生相应的电流,电流的大小与样品气体中氧气的浓度成正比关系。
这类仪表的应用范围比较宽,根据结构不同,即可测量气体中的氧含量,也可以测量溶液中溶解氧的氧含量。
缺点是:氧分析仪传感器工作场所温度范围窄、压力不能高,传感器寿命短等。
另外由于电解液一直在消耗,仪表稳定性较差,漂移偏大。
3、氧化锆式氧分析仪
氧化锆分析仪的检测原理是氧浓差电池。
在氧化锆材料中添加一定的添加剂后通过高温烧结,在一定的温度下成为氧离子的固体电解质,在元件的内外侧焙烧铂电极就成了氧化锆氧传感器。
在一定温度下,内外两电极间产生随两侧氧浓度差变化的浓差电势。
当固定了参比电极侧的氧浓度(通常以空气作参比气,空气中氧含量为20.95%),
则浓差电势只随测量侧氧浓度的变化而变化。
氧化锆式氧分析仪*大的优点在于仪表工作稳定、维护量小。
缺点是工艺样气温度猝然变冷、或含有水蒸气时锆管容易炸裂。
此外氧分析仪,在高温下若被测气体中含有H2、CO等还原性气体时,会发生还原反应消耗O2,导致仪表测量值较实际偏低,这一现象在微量氧含量检测时尤为明显。