電化學氧分析儀基于電化學原理工作,其核心是利用氧氣與傳感器電極間的氧化還原反應產生電流,通過測量電流大小推算氣體中的氧氣濃度。具體過程如下:
氣體擴散與電極反應:被測氣體通過擴散作用進入傳感器室,氧氣分子接觸工作電極(通常由貴金屬如鉑或金制成)。
電流與濃度關系:根據法拉第定律,工作電極產生的電流大小與參與反應的氧氣分子數量成正比,而氧氣分子數量又與其在氣體中的濃度直接相關。因此,通過測量電流值即可準確計算氧氣濃度。
參比電極與溫度補償:傳感器通常配備參比電極(如銀/氯化銀電極),提供穩定電勢基準,確保電流僅反映氧氣濃度變化。同時,溫度補償裝置可修正環境溫度對電化學反應速率的影響,維持測量準確性。
電化學氧分析儀的優勢:
高精度與寬量程:可檢測ppm級微量氧(如氮氣中殘留氧)至%級常量氧(如環境空氣),滿足不同場景需求。
實時連續監測:傳感器響應迅速(T90時間通常為幾秒至幾十秒),可實時輸出數據,適用于需要動態跟蹤氧濃度變化的工藝流程,如發酵罐溶解氧控制。
操作維護簡便:用戶無需復雜培訓即可上手,日常維護僅需定期校準(使用標準氣)和更換傳感器(壽命因使用環境而異,一般為半年至數年)。
抗干擾能力優化:通過選擇抗干擾型傳感器或預處理氣體(如過濾腐蝕性成分),可在復雜環境中使用。
應用場景廣泛:覆蓋工業安全(如受限空間缺氧預警)、過程控制(如化肥生產氧濃度調節)、醫療健康(如呼吸機氧濃度監測)、環境監測(如煙道氣排放分析)等領域,成為氧氣檢測的通用型工具。