氧分析仪分析原理.ppt
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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。
氧气分析仪的工作原理分析仪工作原理氧气分析仪接受完全密封的燃料池氧传感器。
燃料池氧传感器是由高活性的氧电极和铅电极构成,浸没在KOH的溶液中。
在阴极氧被还原成氢氧根离子,而在阳极铅被氧化。
O2+2H2O+4e?4OH?2Pb+4OH?2Pb(OH)2+4eKOH溶液与外界有一层高分子薄膜隔开,样气不直接进入传感器,因而溶液与铅电极不需定期清洗或更换。
样气中的氧分子通过高分子薄膜扩散到氧电极中进行电化学反应,电化学反应中产生的电流决议于扩散到氧电极的氧分子数,而氧的扩散速率又正比于样气中的氧含量,这样,该传感器输出信号大小只与样气中的氧含量相关,而与通过传感器的气体总量无关。
通过外部电路的连接,反应中的电荷转移即电流的大小与参加反应的氧成正比例关系。
接受此方法进行测氧,可以不受被测气体中还原性气体的影响,免去了很多的样气处理系统。
它比老式“金网—铅”原电池测氧更快速,不需要漫长的开机吹除过程,“金网—铅”原电池样气直接进入溶液中,导致仪器的维护量很大,而燃料电池法样气不直接进入溶液中,传感器可以特别稳定牢靠的工作很长时间。
事实上,燃料电池氧传感器是完全免维护的。
烟气分析仪的应用和使用注意事项烟气分析仪是利用电化学传感器连续分析测量CO2、CO、NOx、SO2等烟气含量的设备。
紧要用于小型燃油、燃气锅炉污染排放或污染源相近的环境监测手持使用。
烟气分析仪应用:(1)广泛适用于各种工业燃烧设备的维护与监测(如各类锅炉等)(2)燃烧器(燃气热水器、燃气壁挂炉等)的烟气、废气中的有毒有害气体(CO、NOX、SO2)定量检测,以及燃烧装置的燃烧情形分析。
(3)工业应用领域中的维护和修理工程师/锅炉调试人员。
烟气分析仪使用注意事项有:1.烟气分析仪在使用时,对烟气温度和环境温度都有要求,假如温度超出烟气分析仪规定的上限,不仅会影响测量结果,还会损坏温度传感器和相关部件2.为了保护烟气分析仪,严禁将烟气分析仪及其探头与溶剂同放,也不要用干燥剂3.不要将烟气分析仪的手柄和馈线放在70℃的温度场合4.烟气分析仪需在使用前和使用后进行校准,在使用频次较高的时候适当考虑布置期间核查5.仪器显现死机、停电等原因导致仪器重启时,仪器可能会显现无法归零,数据偏移等现象,应现场用标气重新标定后再进行测量,避开数据产生误差。
电化学氧分析仪原理电化学氧分析仪(Electrochemical Oxygen Analyzer)是一种用于测量气体中氧气浓度的仪器。
它基于电化学原理,利用电极与气体中的氧气发生氧化还原反应,从而测量气体中的氧气浓度。
电化学氧分析仪的核心部件是氧电极或双极结构,其中一个电极是工作电极(working electrode),另一个电极是对电极(reference electrode)。
工作电极通常采用氧化铂(PtO)或氧化银(AgO)等催化剂材料制成,它能够促进氧气与电子之间的氧化还原反应。
对电极通常采用银氯化银(Ag/AgCl)电极或铂黑电极,用来提供电化学反应的参考电位。
工作电极与对电极之间存在一个电压差,称为工作电位(working potential)。
当氧气进入氧电极时,与工作电极上的催化剂发生反应,发生氧化还原反应,电荷转移导致电流的流动。
该电流与氧气分子的浓度成正比,经过放大和转换后可以得到氧气浓度的数值。
电化学氧分析仪的工作原理基于极化电流(polarization current)和充放电过程。
极化电流是氧电极表面发生的氧化还原反应所产生的电流,它与氧气分子的浓度成正比。
充放电过程是指在工作电位下,氧电极上的催化剂表面上氧气和水反应形成氧化物(如PtO)的过程,以及稍后由氧化物还原为氧气的过程。
这种充放电过程可以通过在电极表面不断施加外加电压的方式进行,从而得到氧气分子的浓度信息。
除了工作电极和对电极外,电化学氧分析仪还包括温度传感器和流量控制装置。
温度传感器用于测量气体的温度,以确保电化学反应在适宜的温度条件下进行。
流量控制装置用于控制气体的流速,以保证气体在电极表面停留的时间足够长,从而提高测量的准确性。
电化学氧分析仪具有快速、灵敏、可靠和经济的特点,广泛应用于空气监测、工业过程控制、环境保护、生物医学研究等领域。
它可用于测量各种气体中的氧气浓度,例如空气中的溶解氧浓度、液体中的氧气浓度等。
氧分析仪工作原理
氧分析仪是一种用于测量气体样品中氧气浓度的仪器。
它主要通过电化学原理来实现氧气的浓度测量。
其工作原理如下:
1. 电解池:氧分析仪通常包含一个电解池,该电解池内部有两个电极,即工作电极和参比电极。
工作电极由一种氧离子导电材料制成,而参比电极则是由一种稳定电极材料制成。
2. 过程气体供应:需要测量氧气浓度的气体样品被供应到电解池中。
在整个测量过程中,该气体样品中的氧气将与电解池内工作电极上的氧离子发生氧化还原反应。
3. 氧化还原反应:当氧气与电解池的工作电极上的氧离子接触时,它们会发生还原反应,即氧气被还原成水。
这个反应会在工作电极表面产生一些电流。
4. 电流测量:测量仪器会通过连接到电解池的电路来测量工作电极上产生的电流大小。
由于氧气浓度与工作电极上的电流存在一定的关系,因此通过测量电流的大小,可以推导出气体样品中的氧气浓度。
请注意,氧分析仪的具体工作原理可能会因不同的品牌和型号而有所不同,以上所述仅为一般情况下的工作原理。
使用氧分析仪时,还应参考具体的使用说明和操作指南。
顺磁氧分析仪工作原理顺磁氧分析仪(Paramagnetic Oxygen Analyzer)是一种常用于空气中氧气浓度分析的仪器,其工作原理基于顺磁性氧气分子对磁场的磁性响应。
顺磁性是指物质在外磁场下的磁化强度与外磁场强度成正比的性质。
氧气分子(O2)在低温下呈顺磁性,即当氧气分子受到外磁场的作用时,其磁化强度与磁场的强度成正比。
顺磁氧分析仪通常由磁场系统、氧气传感器、信号采集和处理系统组成。
其工作过程如下:1. 磁场系统:顺磁氧分析仪内部装有强磁场,通常使用永磁或电磁磁铁来产生稳定的磁场。
磁场的强度决定了氧气分子的磁化强度,一般为几千高斯。
2. 氧气传感器:传感器中的探头通常由玻璃或陶瓷制成,在内部填充了顺磁性物质(如铂或铑),并与磁场系统相连。
传感器的作用是将外部空气中的氧气与探头内部的顺磁性物质接触,使氧气分子受到磁场的作用。
3. 信号采集和处理系统:传感器会随着氧气浓度的变化而发生磁化强度的改变,这个改变能够通过探头与外部电路进行传输和处理。
信号采集和处理系统会根据传感器检测到的信号,经过放大、滤波和处理,将其转换为测量结果。
顺磁氧分析仪根据工作模式的不同,可以分为恒磁场型和变磁场型两种:1. 恒磁场型(Constant Field Type):此类型的顺磁氧分析仪中,磁场强度保持恒定。
当氧气与传感器接触后,传感器内部顺磁性物质会受到磁场的作用而发生磁化,引起电阻值的变化。
通过测量电阻的变化,可以得到氧气浓度的结果。
2. 变磁场型(Variable Field Type):此类型的顺磁氧分析仪中,磁场的强度可以变化。
当氧气与传感器接触后,传感器内部顺磁性物质会受到磁场的作用而发生磁化,引起电感值的变化。
通过测量电感的变化,可以得到氧气浓度的结果。
无论是恒磁场型还是变磁场型的顺磁氧分析仪,其测量精度都非常高,通常可达到0.1%以下。
同时,顺磁氧分析仪响应时间短,能够在数秒钟内测量出氧气浓度。
激光氧分析仪激光分析仪设备工艺原理仪器原理激光氧分析仪是一种基于激光吸收光谱原理的仪器。
它主要采用激光器发射特定波长的激光束,照射到待检测的气体中,在激光的作用下,气体分子或原子会吸收或发射某些特定波长的光,这种吸收和发射的特定光谱成为气体的光谱指纹特征。
基于这种特征,激光氧分析仪可定量检测氧气的分子或原子的浓度。
通过测量光束经过气体样品后的强光和弱光之间的差异,还可以测量氧气的密度和温度。
设备构成激光氧分析仪主要由以下部件组成:激光器激光器是激光氧分析仪中最重要的部件之一。
它主要产生能量密度高、波长单色性好、光束稳定、方向性好的激光束。
激光器的波长必须与气体分子或原子的特定吸收频率匹配,以便实现准确测量。
充气与净化系统充气与净化系统主要负责提供待检测气体和清洁的气氛环境。
在充气阶段,它将样品气体输送到激光氧分析仪的激光腔中。
在净化阶段,它将气体中的水分、氧气和杂质去除,以确保分析的准确性。
光学系统光学系统主要由透镜、反射镜、光传感器等组件构成,主要用于对激光束进行聚焦和分离。
透镜和反射镜可调整激光束的射出角度和聚焦深度,光传感器则用于检测光强度。
电子控制器电子控制器是激光氧分析仪的核心控制部件,主要用于控制激光器、光学系统和光传感器等部件的工作。
控制器还可接收传感器传回的数据,并进行数据处理和存储。
工艺原理激光氧分析仪主要用于工业生产中的氧气检测。
其工艺原理基于激光吸收光谱原理,可通过以下步骤实现:1.开启激光器,发射激光束。
2.待检测气体进入气体腔室,与激光束相互作用产生光谱。
3.光学系统将光强度信号转换为电信号,并将其发送给电子控制器。
4.电子控制器对信号进行处理和分析,计算气体浓度值并输出相应数据。
经测量发现,激光氧分析仪的检测精度高、测量速度快、安装方便,因此在工业领域得到了广泛的应用。
总结激光氧分析仪是一种基于激光吸收光谱原理的气体分析仪器。
其工作原理基于气体分子或原子对激光束的特定光谱吸收和发射现象。
微量氧分析仪微量氧分析仪是一种关键的分析工具,被广泛用于各个领域的气体分析研究和应用。
本文将介绍微量氧分析仪的原理、应用领域以及未来发展趋势。
微量氧分析仪是一种能够精确测量气体中氧含量的仪器。
它主要通过采用基于电化学或光学技术的方法来测量气体中的氧气浓度。
其原理是利用氧气与电极或传感器之间的反应来测量氧气的浓度。
当氧气与电极或传感器发生化学反应时,会产生一定的电位变化,通过测量这个电位变化可以确定气体中氧气的浓度。
微量氧分析仪被广泛应用于环境监测、工业生产、医疗诊断和科学研究等领域。
在环境监测方面,微量氧分析仪可以用于监测大气中的氧气浓度,以评估空气质量和环境变化。
在工业生产中,微量氧分析仪可以用于监测燃烧过程中的氧气浓度,以保证生产过程的安全和效率。
在医疗诊断方面,微量氧分析仪可以用于血氧测量,以评估患者的呼吸功能和血氧饱和度。
在科学研究中,微量氧分析仪可以用于各种实验室实验,以帮助研究人员深入了解氧气在不同环境中的行为和作用。
随着科学技术的不断进步,微量氧分析仪正呈现出一些新的发展趋势。
首先,微量氧分析仪的测量精度正在不断提高。
新的技术和材料的应用使得微量氧分析仪能够更加精确地测量氧气浓度,从而满足更高要求的实验和应用需求。
其次,微量氧分析仪的尺寸正在变得越来越小。
微型化的设计使得微量氧分析仪更加便携和灵活,在现场实验和移动应用中更加方便使用。
此外,微量氧分析仪的可靠性和稳定性也在不断提高,使得其在长期运行和复杂环境下的应用更加可靠和稳定。
未来,随着人们对环境和健康问题的关注不断增加,微量氧分析仪的应用领域还将进一步拓展。
例如,微量氧分析仪可以用于研究氧气在海洋和土壤中的分布和变化,以进一步了解全球气候变化和生态系统的健康状况。
此外,微量氧分析仪也可以用于检测和监测罕见气体和有毒气体,以保障工作场所和生活环境的安全。
总结而言,微量氧分析仪是一种重要的分析工具,已经广泛应用于各个领域的气体分析研究和应用。