氧氣分析儀的傳感器如何選擇？

在選擇氧氣分析儀的傳感器時，需要考慮多個因素，包括傳感器的類型、工作原理、準確度、應用范圍、成本以及維護需求等。以下是一些關鍵的選擇要點：

一、傳感器類型及工作原理

氧氣分析儀的傳感器主要有以下幾種類型，每種類型基于不同的工作原理：

1. 光學傳感器

• 工作原理：基于氧的熒光猝滅原理。LED燈照射到涂有發光染料的薄膜上，隨著氧氣濃度的增加，染料的光澤會變暗。光學濾光片測量發出的光量，提供與氧氣水平相對應的值。

• 特點：適用于房間氧氣耗盡安全警報等設備，可以監控室內空氣中氧氣含量的突然下降。

2. 順磁傳感器

• 工作原理：利用氧氣具有相對較高的磁化率并表現出順磁行為的特性。兩個充滿氮的玻璃球在強磁場中對齊，當暴露在含有氧氣的氣體中時，球體會被推離準線的量與樣品中的氧氣量成比例。

• 特點：對振動和位置敏感，適用于需要高精度測量的場合。

3. 電化學傳感器

• 工作原理：陽極/陰極對浸入電解質溶液中，當樣品中的氧與陽極發生電流反應時，產生的電流與樣品中的氧含量成比例。

• 特點：響應速度快，成本相對較低，但壽命有限，需要定期更換。

4. 氧化鋯傳感器

• 工作原理：將兩端涂有鉑的氧化鋯探針加熱至約650°C，探針變得多孔，允許氧氣從高濃度移動到低濃度，產生與濃度差成比例的電壓。

• 特點：測量范圍廣，準確度和可靠性高，適用于高溫和高壓環境，但初始成本較高。

二、考慮因素

1. 準確度需求

• 根據應用需求確定所需的準確度。例如，某些應用可能需要低ppm甚至ppb級別的讀數，而其他應用則可能僅需要百分比級別的讀數。

2. 應用范圍

• 考慮傳感器將應用于哪些具體場合，如室內環境、工業生產線、實驗室等。不同場合對傳感器的要求可能有所不同。

3. 成本

• 綜合考慮傳感器的初始成本、更換成本以及維護成本。例如，電化學傳感器雖然初始成本較低，但更換頻率較高；而光學或順磁傳感器雖然初始成本高，但壽命長且不需要頻繁更換。

4. 維護需求

• 考慮傳感器的維護難易程度以及維護成本。某些傳感器可能更容易受到污染或損壞，需要更頻繁的維護。

三、選擇建議

1. 根據應用場景選擇

• 對于需要高精度且長期穩定的測量場合，可以選擇氧化鋯傳感器或光學傳感器。

• 對于成本敏感且對精度要求不高的場合，可以選擇電化學傳感器。

• 對于需要快速響應的場合，電化學傳感器是較好的選擇。

2. 關注傳感器性能參數

• 仔細比較不同傳感器的測量范圍、準確度、響應時間、壽命等關鍵性能參數。

3. 考慮兼容性

• 確保所選傳感器與氧氣分析儀的其他部件兼容，并能滿足整個系統的性能要求。

綜上所述，選擇氧氣分析儀的傳感器時，需要綜合考慮多個因素，并根據具體的應用需求做出合理的選擇。