目前檢測氧濃度的方法中,有很多的方法都可以檢測到氧氣濃度,比如電化學、順磁氧、氧化鋯方法及超聲波流量濃度檢測法。但用于制氧機行業(yè)的主要有氧化鋯和超聲波法。 氧化鋯測氧法原理:穩(wěn)定氧化鋯在高溫下呈現(xiàn)的離子導電現(xiàn)象。在氧化鋯電解質(ZrO2管)的兩側面分別燒結上多孔鉑(Pt)電極。 檢測方式是通過導引管,將被測氣體導入氧化鋯檢測室,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)點是不受檢測氣體溫度的影響,通過采用不同的導流管可以檢測各種溫度氣體中的氧含量,這種靈活性被運用在許多工業(yè)在線檢測上。其缺點是反應時間慢;結構復雜,容易影響檢測精度;加熱器一般用電爐絲加熱,壽命不長。 超聲波流量濃度原理:在充滿流體的管道內,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間,氣體流速不同逆流和順流的時間差就不同,通過時間差就能檢測到氣體的流速。濃度的檢測也是用同樣的超聲波脈沖,在二元氣體的組分下,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。 電化學原理:電化學傳感器通過與被測氣體發(fā)生反應并產(chǎn)生與氣體濃度成正比的電信號來工作。典型的電化學傳感器由傳感電極(或工作電極)和反電極組成,并由一個薄電解層隔開。 氣體首先通過微小的毛管型開孔與傳感器發(fā)生反應,*終到達電極表面。通過電極間連接的電阻器,與被測氣濃度成正比的電流會在正極與負極間流動。測量該電流即可確定氣體濃度。 氧氣濃度檢測對比 超聲波法 氧化鋯 電化學 工作壽命 連續(xù)監(jiān)測,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。傳感器長期工作在700度,對,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 有(可以作為今后儀器升級后數(shù)字顯示流量的技術儲備) 無 無 溫度影響 增加了溫度傳感器修正,0-45度無影響。 傳感器長期工作溫度700度,對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 標定 沒有任何消耗所以出廠一次校準。 需要經(jīng)常校準,鋯電池經(jīng)常需要更換,對用戶和廠家來說都是個負擔 需要經(jīng)常校準 檢測范圍 0-100%主要用于二元氣體,范圍較窄,專門用于制氧機行業(yè)或二元氣氛環(huán)境。 用途廣泛 用途廣泛 檢測方式 連續(xù)監(jiān)測,無消耗 不能完全連續(xù)監(jiān)測,通過旁路分流,脈沖式監(jiān)測。 *好不連續(xù)檢測,否則對電解池的電解液消耗大,減少傳感器壽命 結論: 三種傳感器的檢測氧氣的方式各有優(yōu)缺點,但在實際制氧機行業(yè)應用和測試中,超聲波氧氣流量濃度傳感器具有,壽命長、無消耗、免維護。尤其是免維護免校準,減少了*終用戶對儀器性能的疑問。其次連續(xù)檢測,具有流量、濃度同時測量的特點,有助于今后儀器功能的升級。比如今后流量、濃度數(shù)字顯示。經(jīng)過長期測試,超聲波氧氣濃度傳感器是能夠滿足制氧機的濃度檢測需要。 氧化鋯傳感器雖然被用于某些公司,但據(jù)相關廠家介紹,需要定期給*終用戶郵寄氧化鋯電解池,售后服務工作很難做。并且據(jù)了解,英維康公司也在尋找更好的氧氣傳感器。 電化學傳感器雖然檢測精度*高,但壽命和經(jīng)常需要校準的特點不適用于制氧機行業(yè),*終客戶沒有能力校準。所以不建議大規(guī)模運用。 |