氢气氧含量分析仪原理和作用

氢气氧含量分析仪通过电解式测量、电化学传感器、热导法及红外光谱技术，精确测量氢气中氧气含量，确保氢气纯度与安全性，广泛应用于工业制氢、新能源研发、航空航天及科研领域。以下是对其原理和作用的详细介绍：

一、工作原理

电解式测量原理：

被测气体通过分子筛干燥器去除水分后，进入催化器。

在催化剂作用下，氢气中的氧转化为水，随氢气进入电解池。

电解池中的无水氧化二磷吸收水并生成偏磷酸，在直流电作用下发生电解。

电解生成的氧和电解所消耗的电量成正比例，通过测量气体的流量和电流的大小，可以计算出氢气中的含氧量。

电化学传感器原理：

电化学传感器通过气体的氧化还原反应产生电流。

当氧气与传感器中的化学试剂发生反应时，会产生与氧气浓度成正比的电流信号。

通过测量电流的大小，可以实现氧气含量的精确测量。这种原理因其高灵敏度和快速响应而广泛应用于氢气氧含量分析仪中。

热导法原理：

热导法基于不同气体导热性质的差异进行测量。氢气相较于其他常见气体具有显著更高的热导率。

热导式氢气分析仪利用这一特性，通过测量混合气体热导率的变化来确定氢气中的氧气含量。

仪器核心部件为热导池，其内部包含测量臂与参考臂。当含有氢气的混合气体流入测量臂时，混合气体热导率改变，致使热敏元件电阻值发生变化。参考臂内则通入热导率稳定的已知成分标准气体。通过惠斯通电桥精准对比测量臂与参考臂的电阻差值，可以计算出氢气浓度，进而推算出氧气含量。

红外光谱技术原理：

红外光谱技术通过检测气体对特定波长红外光的吸收来确定其浓度。

对于氢气中的氧气含量测量，可以利用氧气在特定波长范围内的吸收特性。

当混合气体通过红外检测器时，氧气会吸收特定波长的红外光，导致光信号强度降低。通过测量光信号强度的变化，可以确定氧气的含量。

二、主要作用

保证氢气纯度：

氢气是重要的能源之一，广泛应用于新能源和电力等领域。

氢气氧含量分析仪可以检测氢气中氧气含量，帮助生产商控制氢气生产的质量，确保氢气的纯度和安全性。

促进新能源研发：

氢气作为清洁能源之一，受到广泛关注。

氢气氧含量分析仪可以帮助研究人员更精确地计算氢气与氧气的比例，进而研发出更加高效、环保的新能源技术。

用于质量检测：

氢气广泛应用于各行各业，如航空航天、半导体、医疗器械等。

氢气氧含量分析仪可以用于氢气质量检测，确保氢气符合质量要求，对产品的稳定性和安全性都具有较高的保障作用。

用于科学研究：

氢气和氧气分离技术是物理化学领域重要研究方向之一。

氢气氧含量分析仪可以帮助研究人员更好地理解氢气和氧气的分子特性、分离机制，为相关学科的科学研究提供重要支持。

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