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泵閥設備

氧氣分析儀工作道理

2019-12-19 15:05:36      點擊:389

氧氣分析儀工作道理

成都久尹科技研發生產的氧氣分析儀丈量道理有:雙氧化鋯、燃料電池、電化學 、離子流(界限電流)這幾種,本文首要分享一下氧化鋯、燃料電池、電化學這幾種的工作道理。

(1)氧化鋯傳感器式氧分析儀

氧化鋯(ZrO2)是一種陶瓷,一種具有離子導電性質的固體。在常溫下為單斜晶體,當溫度升高到1150℃時,晶型改變為立方晶體,同時約有7%的體積收縮;當溫度降低時,又變為單斜晶體。若反複加熱與冷卻,ZrO2就會破裂。是以,純淨的ZrO2不能用作丈量元件 。假如在ZrO2中加進一定量的氧化鈣(CaO)或氧化釔(Y2O3)作穩定劑,再經過高溫焙燒,則變為穩定的氧化鋯材料,這時候,四價的鋯被二價的鈣或三價的釔置換,同時產生氧離子空***,所以ZrO2屬於陰離子固體電解質。ZrO2首要通過空***的活動而導電,當溫度達到600℃以上時,ZrO2就變為良好的氧離子導體 。

在氧化鋯電解質的兩麵各燒結一個鉑電極 ,當氧化鋯兩側的氧分壓不同時,氧分壓高的一側的氧以離子形式向氧分壓低的一側遷移,結果使氧分壓高的一側鉑電極失往電子顯正電,而氧分壓低的一側鉑電極得到電子顯負電,因此在兩鉑電極之間產生氧濃差電勢。此電勢在溫度一定時隻與兩側氣體中氧氣含量的差(氧濃差)有關 。若一側氧氣含量已知(如空氣中氧氣含量為常數),則另一側氧氣含量(如煙氣中氧氣含量)就可用氧濃差電勢表示,測出氧濃差電勢,便可知道煙氣中氧氣含量。

(2)燃料電池法氧分析儀

燃料電池法氧分析儀采用完全密封的燃料池氧傳感器是當前國際上zui先進的測氧方法之一。燃料池氧傳感器是由高活性的氧電極和鉛電極構成,浸沒在KOH的溶液中。在陰極氧被還原成氫氧根離子 ,而在陽極鉛被氧化。

KOH溶液與外界有一層高分子薄膜隔開,樣氣不直接進進傳感器,因此溶液與鉛電極不需定期清洗或更換。樣氣中的氧分子通過高分子薄膜擴散到氧電極中進行電化學反應,電化學反應中產生的電流決定於擴散到氧電極的氧分子數,而氧的擴散速率又正比於樣氣中的氧含量,如許 ,該傳感器輸出信號大小隻與樣氣中的氧含量相關,而與通過傳感器的氣體總量無關。通過外部電路的連接,反應中的電荷轉移即電流的大小與參加反應的氧成正比例關係。

HT-LA431氧氣含量分析儀采用此方法進行測氧,可以不受被測氣體中還原性氣體的影響,免往了很多的樣氣處理係統 。它比老式“金網-鉛”原電池測氧更快速 ,不需要漫長的開機吹除過程 ,“金網-鉛”原電池樣氣直接進進溶液中,導致儀器的維護量很大,而燃料電池法樣氣不直接進進溶液中,傳感器可以非常穩定可靠的工作很長時間 。事實上,燃料電池氧傳感器是完全免維護的 。

(4)電化學式氧氣分析儀

一種化學類的氣體分析儀表。它根據化學反應所引發的離子量的變化或電流變化來丈量氣體成分。為了進步選擇性,防止丈量電極表麵玷汙和保持電解液性能,一般采用隔膜結構。

常用的電化學式分析儀有定電位電解式和伽伐尼電池式兩種。定電位電解式分析儀的工作道理是在電極上施加特定電位,被測氣體在電極表麵就產生電解感化,隻要丈量加在電極上的電位,即可確定被測氣體特有的電解電位,從而使儀表具有選擇識別被測氣體的能力。

伽伐尼電池式分析儀是將透過隔膜而擴散到電解液中的被測氣體電解,丈量所形成的電解電流,就能確定被測氣體的濃度。通過選擇不同的電極材料和電解液來改變電極表麵的內部電壓從而實現對具有不同電解電位的氣體的選擇性。

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