氧氣分析儀的測(cè)量原理有哪些

更新時(shí)間：2025-10-29

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氧氣分析儀的測(cè)量原理主要有電化學(xué)法、磁氧法、氧化鋯法三大類，此外還有激光法等小眾類型，不同原理的核心差異在于 “如何將氧氣濃度轉(zhuǎn)化為可測(cè)量的信號(hào)"，適配不同的應(yīng)用場(chǎng)景。

這是目前中小型、便攜式分析儀最主流的原理，核心是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將氧氣濃度轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)。

工作方式：傳感器內(nèi)部有電極和電解質(zhì)，氧氣進(jìn)入后與電極發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生與氧氣濃度成正比的電流，儀器通過(guò)檢測(cè)電流大小計(jì)算濃度。
核心優(yōu)勢(shì)：精度高（可測(cè) ppm 級(jí)微量氧）、響應(yīng)速度快（幾秒內(nèi)）、體積小、成本較低，適合便攜或小型固定式設(shè)備。
適用場(chǎng)景：醫(yī)療設(shè)備（如呼吸機(jī)氧濃度監(jiān)測(cè)）、實(shí)驗(yàn)室微量氧分析、食品包裝殘氧檢測(cè)。
注意事項(xiàng)：傳感器有壽命（通常 1-3 年），需定期更換；易受溫度、濕度影響，不適合高溫或強(qiáng)腐蝕性環(huán)境。

基于氧氣的 “強(qiáng)順磁性" 特性設(shè)計(jì)，適合測(cè)量空氣中的常量氧（如 20.9%）或高濃度氧，穩(wěn)定性ji強(qiáng)。

工作方式：氧氣會(huì)被強(qiáng)磁場(chǎng)吸引，儀器內(nèi)的測(cè)量室通入氣體后，磁場(chǎng)會(huì)對(duì)氧氣產(chǎn)生作用力，導(dǎo)致測(cè)量室內(nèi)部壓力或位移變化，通過(guò)檢測(cè)這種變化推算氧氣濃度。
核心優(yōu)勢(shì)：壽命長(zhǎng)（5-10 年）、抗干擾能力強(qiáng)（不受其他氣體影響）、無(wú)需頻繁更換傳感器，適合長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)。
適用場(chǎng)景：工業(yè)燃燒效率監(jiān)測(cè)（如鍋爐煙道氣）、空氣分離設(shè)備（制氧機(jī)）、環(huán)保廢氣常量氧分析。
注意事項(xiàng)：體積較大（多為臺(tái)式或固定式），不適合微量氧測(cè)量（通常量程≥0.1% VOL）；對(duì)振動(dòng)敏感，需固定安裝。

利用氧化鋯陶瓷的 “離子導(dǎo)電特性" 工作，專門適配高溫場(chǎng)景，無(wú)需額外降溫裝置。

工作方式：氧化鋯陶瓷在 600-1400℃高溫下，兩側(cè)若存在氧濃度差，會(huì)產(chǎn)生與濃度差相關(guān)的電勢(shì)（氧濃差電勢(shì)），儀器通過(guò)檢測(cè)電勢(shì)值計(jì)算氧氣濃度。
核心優(yōu)勢(shì)：耐高溫（直接測(cè)高溫氣體）、響應(yīng)快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適合惡劣工業(yè)環(huán)境。
適用場(chǎng)景：高溫?zé)煹罋獗O(jiān)測(cè)（如電廠鍋爐、冶金熔爐）、汽車尾氣氧含量分析、工業(yè)窯爐燃燒控制。
注意事項(xiàng)：必須在高溫下工作（常溫下無(wú)法使用），需配套加熱裝置；精度中等（通常 ±1%），不適合高精度要求場(chǎng)景。

除上述三類外，還有兩種原理用于特殊需求：

激光原理：通過(guò)特定波長(zhǎng)的激光被氧氣吸收的程度計(jì)算濃度，精度ji高（±0.01%）、抗干擾強(qiáng)，但成本昂貴，主要用于實(shí)驗(yàn)室超高精度分析或特種工業(yè)場(chǎng)景。
半導(dǎo)體原理：利用半導(dǎo)體材料接觸氧氣后電阻變化檢測(cè)濃度，成本極低，但精度差（±5% 以上）、穩(wěn)定性弱，僅用于低端粗略監(jiān)測(cè)（如家庭空氣氧含量大致判斷）。