Un analyseur d'oxygène est un instrument utilisé pour mesurer la concentration d'oxygène dans un gaz. La méthode d'analyse de la quantité d'oxygène est principalement basée sur des techniques de détection de gaz de différents principes pour déterminer la concentration d'oxygène. Les méthodes courantes d'analyse de la quantité d'oxygène comprennent:
1. Méthode électrochimique
L'analyseur d'oxygène électrochimique est basé sur le principe de réaction électrochimique et utilise une réaction de réduction ou d'oxydation de l'oxygène sur une électrode pour générer des variations de courant ou de tension qui mesurent la concentration en oxygène dans un gaz.
Principe de fonctionnement:
Un capteur électrochimique est généralement constitué de deux électrodes (de travail et de référence) et d'une solution d'électrolyte. Lorsque le gaz traverse l'électrode, les molécules d'oxygène subissent une réaction de réduction sur l'électrode de travail, générant un courant électrique.
L'intensité de ce courant est directement proportionnelle à la concentration en oxygène et, en mesurant la variation du courant, la concentration en oxygène dans le gaz peut être calculée avec précision.
Caractéristiques:
Haute sensibilité pour la détection d'oxygène à faible concentration (p. ex. surveillance de l'environnement).
Réponse rapide, adaptée à la détection en temps réel.
Convient pour la mesure de la concentration en oxygène dans de nombreux environnements de mélange de gaz.
2. Méthode de conductivité thermique (méthode de conductivité thermique)
La conductivité thermique mesure la concentration en oxygène en fonction de la conductivité thermique différente du gaz. La conductivité thermique de l'oxygène, contrairement à d'autres composants de l'air tels que l'azote, le dioxyde de carbone, etc., utilise ce principe pour effectuer la détection de l'oxygène.
Principe de fonctionnement:
Le capteur de conduction thermique est composé de deux thermocouples et d'un élément chauffant. Autour de l'élément chauffant, des capteurs surveillent les variations de température des gaz en fonction de leurs différences de conductivité thermique.
La conductivité thermique de l'oxygène dans l'air est différente de celle d'autres gaz (tels que l'azote, le dioxyde de carbone, etc.), de sorte que la concentration en oxygène peut être extrapolée en mesurant les variations de température du capteur.
Caractéristiques:
Non consommable, aucune réaction chimique n'est nécessaire, donc la durée de vie du capteur est longue.
Très sensible aux différences de conductivité thermique des gaz, il permet de mesurer rapidement la concentration en oxygène.
Convient aux environnements gazeux avec des concentrations élevées d'oxygène.
3. Méthode de résistance (méthode de zircone)
La méthode de résistance est principalement la mesure de la concentration en oxygène par réaction d'une céramique de zircone (ZrO2) avec de l'oxygène à haute température.
Principe de fonctionnement:
Les électrodes en zircone sont conductrices à l'oxygène à haute température. Lorsque l'oxygène traverse un matériau en zircone, les molécules d'oxygène sont adsorbées et ionisées à la surface de la zircone, créant un signal de courant.
La taille de ce signal de courant est directement proportionnelle à la concentration en oxygène.
Cette méthode est couramment utilisée pour mesurer des concentrations élevées d'oxygène, telles que l'analyse de l'oxygène pendant la combustion.
Caractéristiques:
Bonne stabilité à haute température, convient pour l'analyse de l'oxygène dans un environnement à haute température.
Haute précision, adaptée aux mesures de concentration en oxygène exigeantes.
Il est nécessaire de chauffer à une certaine température, de sorte que l'instrument démarre plus lentement et consomme plus d'énergie.
4. Méthode optique (méthode d'absorption UV, méthode d'absorption infrarouge)
La méthode optique utilise les propriétés d'absorption d'un gaz à différentes longueurs d'onde de lumière pour mesurer la concentration d'oxygène.
Méthode d'absorption UV:
L'oxygène a une longueur d'onde d'absorption spécifique dans la région de la lumière ultraviolette, en utilisant l'absorption de la lumière ultraviolette par le gaz, vous pouvez extrapoler la concentration d'oxygène.
Cette méthode est adaptée à la détection de faibles concentrations d'oxygène et n'est pas influencée par d'autres gaz.
Méthode d'absorption infrarouge:
Bien que l'oxygène lui - même soit moins absorbé dans la région infrarouge, la méthode d'absorption infrarouge peut être utilisée pour mesurer la concentration d'oxygène dans un gaz par rapport à d'autres gaz tels que le dioxyde de carbone, le méthane, etc., souvent en combinaison avec d'autres gaz.
Caractéristiques:
Haute sensibilité, haute précision.
Il ne sera pas affecté par les gaz perturbateurs, mais les exigences pour l'équipement sont plus élevées et plus complexes.
Convient pour l'analyse d'oxygène à faible concentration.
5. Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR)
La spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier utilise les propriétés d'absorption du gaz dans le spectre infrarouge pour déterminer la concentration en oxygène par analyse spectrale.
Principe de fonctionnement:
Les molécules d'oxygène absorbent le rayonnement infrarouge à des longueurs d'onde spécifiques et, en fonction de l'intensité de l'absorption du gaz, la technique de transformée de Fourier est utilisée pour analyser le spectre et mesurer ainsi la concentration d'oxygène dans le gaz.
Caractéristiques:
Haute précision, capable d'analyser plusieurs gaz simultanément.
La mesure de la concentration en oxygène est très précise, mais l'équipement est plus complexe et plus coûteux.
6. Méthode du poids spécifique (méthode du poids spécifique)
La méthode de gravité spécifique est le calcul de la concentration d'oxygène en mesurant la différence de gravité spécifique entre l'oxygène et l'air.
Principe de fonctionnement:
La densité de l'oxygène est inférieure à celle de l'air, selon ce principe, la concentration d'oxygène peut être extrapolée en mesurant la différence de densité du gaz.
Caractéristiques:
Convient pour l'analyse d'oxygène à faible concentration, mais avec une sensibilité inférieure.
Multi pour la détection rapide de la concentration d'oxygène atmosphérique.