氧氣分析儀的測量原理有哪些

更新時間：2025-10-29

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氧氣分析儀的測量原理主要有電化學法、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)化為可測量的信號"，適配不同的應用場景。

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

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

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

工作方式：氧氣會被強磁場吸引，儀器內(nèi)的測量室通入氣體后，磁場會對氧氣產(chǎn)生作用力，導致測量室內(nèi)部壓力或位移變化，通過檢測這種變化推算氧氣濃度。
核心優(yōu)勢：壽命長（5-10 年）、抗干擾能力強（不受其他氣體影響）、無需頻繁更換傳感器，適合長期連續(xù)監(jiān)測。
適用場景：工業(yè)燃燒效率監(jiān)測（如鍋爐煙道氣）、空氣分離設備（制氧機）、環(huán)保廢氣常量氧分析。
注意事項：體積較大（多為臺式或固定式），不適合微量氧測量（通常量程≥0.1% VOL）；對振動敏感，需固定安裝。

利用氧化鋯陶瓷的 “離子導電特性" 工作，專門適配高溫場景，無需額外降溫裝置。

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，會產(chǎn)生與濃度差相關的電勢（氧濃差電勢），儀器通過檢測電勢值計算氧氣濃度。
核心優(yōu)勢：耐高溫（直接測高溫氣體）、響應快、結(jié)構簡單，適合惡劣工業(yè)環(huán)境。
適用場景：高溫煙道氣監(jiān)測（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：必須在高溫下工作（常溫下無法使用），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：通過特定波長的激光被氧氣吸收的程度計算濃度，精度ji高（±0.01%）、抗干擾強，但成本昂貴，主要用于實驗室超高精度分析或特種工業(yè)場景。
半導體原理：利用半導體材料接觸氧氣后電阻變化檢測濃度，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（如家庭空氣氧含量大致判斷）。