哪种氧传感器最适合于气体分析的应用

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为气体分析应用选择合适的氧传感器是必要的。有多种配置可供选择,配以正确的技术,并确保与气体或液体正确使用;这可能是一个令人困惑的过程。到目前为止,在选择合适的氧传感器时,传感技术是一个主要因素。它们可以根据其工作原理进行分离,如光学、顺磁、电化学和氧化锆。

光学:LED灯照射到涂有发光染料的薄膜上。随着氧气浓度的增加,染料的光泽会变暗。光学滤光片可以测量发出的光量,并提供与氧气水平相对应的值。

顺磁性:两个充满氮的玻璃球在强磁场中对齐。当它们暴露在含有氧气的气体中时,球体会被推离准线的量与样品中的氧气量成比例。

电化学:阳极/阴极对浸入电解质溶液中。当样品中的氧与阳极发生电流反应时,它产生的电流与样品中的氧含量成比例。

氧化锆:将两端涂有铂的氧化锆探针加热至约650°C。在此温度下,探针变得多孔,允许氧气从高浓度移动到低浓度,产生与浓度差成比例的电压。例如,当将探针置于空气和样气之间时,可以根据产生的电压计算浓度差。

选择传感器时,虽然使用的技术类型很重要,但还必须考虑其他一些因素。一个特定的传感器通常在一个区域表现出色,而在另一个区域表现有限。

需要什么样的准确度?

该应用是否需要一个可降至低ppm甚至ppb的传感器,或者百分比类型读数是否足够?需要低ppm读数将排除顺磁传感器;然而,如果读数需要达到ppb水平,那么只有氧化锆类型可以做到。

初始成本是个问题吗?

在初始成本和总体拥有成本之间有一点折衷。电化学和氧化锆传感器比光学或顺磁传感器便宜得多;然而,如果是电化学传感器,则必须在6到9个月内更换新传感器,如果是氧化锆传感器,则必须在3到10年内更换新传感器。光学或顺磁传感器不会被消耗,因此可以持续很长时间,但它们的初始成本非常高。

氧气中还可能存在哪些其他气体或污染物?

有些气体与某些传感器不兼容。例如,当可能存在碳氢化合物蒸汽或高度易燃材料时,不建议使用氧化锆传感器,因为它们需要加热到650°C,并且可能会点燃正在取样的材料。顺磁传感器受到顺磁气体的不利影响。

此外,样品气体中可能存在的一些污染物会在一定程度上影响所有传感器。对于较便宜的传感器,如电化学传感器,可能只是更换一个新的传感器,但对于光学或顺磁传感器,可能需要昂贵的维护来清洁和清除污染表面的任何东西。

对系统进行维护有多容易?

更换一个电化学传感器可能只是把传感器从底座上拧下来,然后装上一个新的。但是,传感器可能位于难以触及的区域,或者维修人员可能不在。在这种情况下,可能更容易拥有一个不需要处理更长时间的系统。

审核编辑:符乾江

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