目前檢測(cè)氧濃度的方法中,有很多的方法都可以檢測(cè)到氧氣濃度,比如電化學(xué)、順磁氧、氧化鋯方法及超聲波流量濃度檢測(cè)法。但用于制氧機(jī)行業(yè)的主要有氧化鋯和超聲波法。 氧化鋯測(cè)氧法原理:穩(wěn)定氧化鋯在高溫下呈現(xiàn)的離子導(dǎo)電現(xiàn)象。在氧化鋯電解質(zhì)(ZrO2管)的兩側(cè)面分別燒結(jié)上多孔鉑(Pt)電極。 檢測(cè)方式是通過導(dǎo)引管,將被測(cè)氣體導(dǎo)入氧化鋯檢測(cè)室,再通過加熱元件把氧化鋯加熱到工作溫度(750℃以上)。氧化鋯一般采用管狀,電極采用多孔鉑電極。其優(yōu)點(diǎn)是不受檢測(cè)氣體溫度的影響,通過采用不同的導(dǎo)流管可以檢測(cè)各種溫度氣體中的氧含量,這種靈活性被運(yùn)用在許多工業(yè)在線檢測(cè)上。其缺點(diǎn)是反應(yīng)時(shí)間慢;結(jié)構(gòu)復(fù)雜,容易影響檢測(cè)精度;加熱器一般用電爐絲加熱,壽命不長(zhǎng)。 超聲波流量濃度原理:在充滿流體的管道內(nèi),超聲脈沖經(jīng)流體傳播,在順流方向和逆流方向有不同的傳播時(shí)間,氣體流速不同逆流和順流的時(shí)間差就不同,通過時(shí)間差就能檢測(cè)到氣體的流速。濃度的檢測(cè)也是用同樣的超聲波脈沖,在二元?dú)怏w的組分下,兩種組分的濃度比不同,超聲脈沖在氣體中的傳播速度也不同。 電化學(xué)原理:電化學(xué)傳感器通過與被測(cè)氣體發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生與氣體濃度成正比的電信號(hào)來工作。典型的電化學(xué)傳感器由傳感電極(或工作電極)和反電極組成,并由一個(gè)薄電解層隔開。 氣體首先通過微小的毛管型開孔與傳感器發(fā)生反應(yīng),*終到達(dá)電極表面。通過電極間連接的電阻器,與被測(cè)氣濃度成正比的電流會(huì)在正極與負(fù)極間流動(dòng)。測(cè)量該電流即可確定氣體濃度。 氧氣濃度檢測(cè)對(duì)比 超聲波法 氧化鋯 電化學(xué) 工作壽命 連續(xù)監(jiān)測(cè),無消耗,無阻力,連續(xù)工作不低于5年 1-3年壽命,核心傳感器是消耗品。傳感器長(zhǎng)期工作在700度,對(duì),電爐絲易損壞。 0.5-3年,不同廠家的產(chǎn)品不一致。 流量檢測(cè) 有(可以作為今后儀器升級(jí)后數(shù)字顯示流量的技術(shù)儲(chǔ)備) 無 無 溫度影響 增加了溫度傳感器修正,0-45度無影響。 傳感器長(zhǎng)期工作溫度700度,對(duì)樣品氣的溫度沒有要求。 部分傳感器帶溫度修正。使用范圍0-40度 標(biāo)定 沒有任何消耗所以出廠一次校準(zhǔn)。 需要經(jīng)常校準(zhǔn),鋯電池經(jīng)常需要更換,對(duì)用戶和廠家來說都是個(gè)負(fù)擔(dān) 需要經(jīng)常校準(zhǔn) 檢測(cè)范圍 0-100%主要用于二元?dú)怏w,范圍較窄,專門用于制氧機(jī)行業(yè)或二元?dú)夥窄h(huán)境。 用途廣泛 用途廣泛 檢測(cè)方式 連續(xù)監(jiān)測(cè),無消耗 不能完全連續(xù)監(jiān)測(cè),通過旁路分流,脈沖式監(jiān)測(cè)。 *好不連續(xù)檢測(cè),否則對(duì)電解池的電解液消耗大,減少傳感器壽命 結(jié)論: 三種傳感器的檢測(cè)氧氣的方式各有優(yōu)缺點(diǎn),但在實(shí)際制氧機(jī)行業(yè)應(yīng)用和測(cè)試中,超聲波氧氣流量濃度傳感器具有,壽命長(zhǎng)、無消耗、免維護(hù)。尤其是免維護(hù)免校準(zhǔn),減少了*終用戶對(duì)儀器性能的疑問。其次連續(xù)檢測(cè),具有流量、濃度同時(shí)測(cè)量的特點(diǎn),有助于今后儀器功能的升級(jí)。比如今后流量、濃度數(shù)字顯示。經(jīng)過長(zhǎng)期測(cè)試,超聲波氧氣濃度傳感器是能夠滿足制氧機(jī)的濃度檢測(cè)需要。 氧化鋯傳感器雖然被用于某些公司,但據(jù)相關(guān)廠家介紹,需要定期給*終用戶郵寄氧化鋯電解池,售后服務(wù)工作很難做。并且據(jù)了解,英維康公司也在尋找更好的氧氣傳感器。 電化學(xué)傳感器雖然檢測(cè)精度*高,但壽命和經(jīng)常需要校準(zhǔn)的特點(diǎn)不適用于制氧機(jī)行業(yè),*終客戶沒有能力校準(zhǔn)。所以不建議大規(guī)模運(yùn)用。 |