一、儀器概述

純度氧分析儀是一種用于精確測(cè)量氣體中氧氣濃度的高精度分析設(shè)備，廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)、醫(yī)療供氧、環(huán)境監(jiān)測(cè)、空分制氧、燃料電池等領(lǐng)域。其核心功能是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)（通常以百分比或ppm表示），確保工藝安全、產(chǎn)品質(zhì)量或環(huán)境合規(guī)性。

二、工作原理

純度氧分析儀的檢測(cè)技術(shù)主要有以下三種，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景選擇不同原理的儀器：

1. 電化學(xué)傳感器原理

   • 原理：氧氣通過擴(kuò)散膜進(jìn)入傳感器，在電解液中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)（如：O? + 4H? + 4e? → 2H?O），產(chǎn)生電流信號(hào)，電流強(qiáng)度與氧氣濃度成正比。

   • 特點(diǎn)：適用于低濃度（0-25%或ppm級(jí)）測(cè)量，成本低，但傳感器壽命有限（通常1-3年），需定期更換。

2. 順磁氧分析儀

   • 原理：利用氧氣分子的順磁性（氧氣在磁場(chǎng)中會(huì)被吸引），通過測(cè)量磁場(chǎng)中氧氣分子引起的壓力變化或磁化率差異來推算濃度。

   • 特點(diǎn)：適合高純度氧氣（90%-100%）測(cè)量，響應(yīng)快、精度高，但對(duì)振動(dòng)敏感，需穩(wěn)定環(huán)境。

3. 激光吸收光譜（TDLAS）

   • 原理：利用氧氣分子對(duì)特定波長(zhǎng)激光的吸收特性，通過測(cè)量激光穿過氣體后的衰減程度，結(jié)合比爾-朗伯定律計(jì)算氧氣濃度。

   • 特點(diǎn)：非接觸式測(cè)量，抗干擾能力強(qiáng)，適用于高溫、高壓或腐蝕性氣體環(huán)境，但成本較高。

三、操作規(guī)程

1. 儀器準(zhǔn)備

• 環(huán)境要求：

  • 溫度：0-50℃（避免太高低溫度影響傳感器性能）。

  • 濕度：<90% RH（防止冷凝損壞傳感器）。

  • 避免強(qiáng)電磁干擾和振動(dòng)（尤其順磁式儀器）。

• 氣路連接：

  • 使用潔凈的惰性材質(zhì)管路（如不銹鋼、聚四氟乙烯），避免橡膠管釋放揮發(fā)性物質(zhì)污染傳感器。

  • 確保氣路密封性，防止外界空氣滲入。

• 預(yù)熱：開機(jī)后預(yù)熱10-30分鐘（順磁式和激光儀器需更長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定）。
   

2. 校準(zhǔn)步驟

• 零點(diǎn)校準(zhǔn)：通入高純度氮?dú)猓ɑ蛞阎獰o氧氣體），將儀器示值調(diào)整至零點(diǎn)。

• 量程校準(zhǔn)：使用標(biāo)準(zhǔn)氣體（如21%氧氣的空氣或99.9%高純氧），調(diào)整儀器至標(biāo)準(zhǔn)值。

• 驗(yàn)證：使用第三種標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行中間點(diǎn)驗(yàn)證，確保線性誤差符合要求（如±1% FS）。
   

3. 測(cè)量操作

• 流量控制：調(diào)節(jié)樣品氣流量至儀器要求范圍（通常0.5-2 L/min），流量過高或過低會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差。

• 壓力調(diào)節(jié)：安裝減壓閥，確保氣體壓力穩(wěn)定（如0.1-0.3 MPa）。

• 數(shù)據(jù)記錄：待讀數(shù)穩(wěn)定后記錄數(shù)據(jù)，避免瞬時(shí)波動(dòng)干擾。
   

4. 停機(jī)維護(hù)

• 吹掃：測(cè)量結(jié)束后用氮?dú)獯祾邭饴?，防止殘留氣體腐蝕傳感器。

• 斷電：關(guān)閉電源，順磁式儀器需等待風(fēng)扇停止后再斷電。

• 定期標(biāo)定：建議每1-3個(gè)月進(jìn)行一次全量程校準(zhǔn)。
   

四、常見故障診斷與處理

五、關(guān)鍵注意事項(xiàng)

1. 安全防護(hù)：

   • 高濃度氧氣環(huán)境禁止使用油脂類潤(rùn)滑劑（易引發(fā)燃爆）。

   • 測(cè)量可燃?xì)怏w中的氧含量時(shí)，需采用防爆型儀器。

2. 樣品氣處理：

   • 若氣體含顆粒物或液態(tài)水，需加裝過濾器、冷凝器和干燥器。

   • 酸性氣體（如Cl?、SO?）需使用耐腐蝕傳感器或預(yù)處理吸附裝置。

3. 傳感器壽命管理：

   • 電化學(xué)傳感器壽命到期后必須更換，不可強(qiáng)行使用（易導(dǎo)致測(cè)量失效）。

   • 順磁式儀器需定期清潔測(cè)量腔體，避免粉塵積聚影響磁場(chǎng)均勻性。

六、總結(jié)

純度氧分析儀的核心在于精準(zhǔn)性與穩(wěn)定性，用戶需根據(jù)測(cè)量場(chǎng)景（如濃度范圍、氣體成分、環(huán)境條件）選擇合適的原理類型，并嚴(yán)格遵守操作和維護(hù)規(guī)程。定期校準(zhǔn)、規(guī)范操作和及時(shí)故障排查是保障儀器長(zhǎng)期可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。對(duì)于復(fù)雜故障（如激光器損壞、順磁單元失準(zhǔn)），建議聯(lián)系廠家技術(shù)支持，避免自行拆解導(dǎo)致二次損壞。