氢气氧含量分析仪的作用原理
2025-10-10 来自: 郑州弘高电子科技有限公司 浏览次数:16
氢气氧含量分析仪的作用原理主要基于电化学法、热导法、化学发光法及红外光谱技术，通过检测气体的化学反应、电学性质或物理性质变化，精确测量氢气中的氧气含量。以下是具体原理及作用的详细说明：
一、电化学法原理
工作过程：电化学传感器是氢气氧含量分析仪的核心部件之一。当氢气中的氧气与传感器内的化学试剂发生氧化还原反应时，会产生与氧气浓度成正比的电流信号。
测量依据：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，在工业生产中对测量时效性要求较高、氢气浓度相对较高的场景中应用广泛，例如实时监测氢气管道、储罐等设备中的氧气含量，确保生产安全。
应用优势：电化学法测量结果准确可靠，且仪器操作简便，维护成本低。
二、热导法原理
工作过程：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。
测量依据：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。
应用优势：热导法具有快速响应的特点，适用于工业生产中对测量时效性要求较高的场景。
三、化学发光法原理
工作过程：化学发光法利用氧气与化学试剂反应产生的光信号进行测量。当氧气与试剂发生反应时，会释放出特定波长的光。
测量依据：通过测量光信号的强度，可以确定氧气的含量。这种原理在需要高精度测量的场景中表现出色。
应用优势：化学发光法具有极高的灵敏度和准确性，适用于对氢气纯度要求极高的场合，如半导体制造、燃料电池研发等。
四、红外光谱技术原理
工作过程：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。氧气在不同的波长范围内有吸收特性。
测量依据：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。
应用优势：红外光谱技术具有非接触式测量的特点，适用于高温、高压等恶劣工况。同时，它还能实现多组分气体的同时测量，提高分析效率。
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