ADEV高纯度氧气含量分析仪(离子流氧分析仪)技术解析|埃登威自动化系统设备(上海)有限公司

ADEV高纯度氧气含量分析仪(离子流氧分析仪)技术解析

在现代化工业生产的广阔领域中,氧气含量的精准控制是确保生产流程高效、**运行的基石。从化工合成到半导体制造,从医疗保健到航空航天,氧气含量的细微波动都可能对产品质量、生产效率乃至人员**产生重大影响。因此,开发一种能够快速、准确、稳定且经济高效地测量高纯度氧气含量的技术显得尤为重要。ADEV高纯度氧气含量分析仪(离子流氧分析仪)正是在这一背景下应运而生,其采用的离子流法检测技术,以其独特的优势在众多氧含量测量方法中脱颖而出。ADEV高纯度氧气含量分析仪(离子流氧分析仪)技术解析

离子流法技术原理

离子流氧分析仪的核心在于其独特的电化学泵效应,这一效应基于稳定的ZrO2(氧化锆)电解质材料。ZrO2两侧覆盖有铂电极,阴极侧通过带有气体扩散孔的罩形成阴极空腔。在特定温度条件下,当ZrO2电极两侧施加一定电压时,空腔内的氧分子在阴极处获得电子,转化为氧离子(O²⁻)。这些氧离子随后通过ZrO2的氧空位迁移至阳极,并在那里释放电子重新变回氧分子气体释放到外部环境中,这一过程循环往复,形成了所谓的“电化学泵”现象。

离子电流与氧浓度的关系ADEV高纯度氧气含量分析仪(离子流氧分析仪)技术解析

随着氧气在阴极空腔内的不断被泵出,回路中产生了稳定的电流,即离子电流。当氧气摩尔分数保持一定时,随着施加电压的增加,电流强度也会相应增加,直至达到一个饱和点。这个饱和电流,即离子电流,直接反映了通过扩散小孔进入阴极空腔的氧气量。在小孔扩散过程中,存在两种主要的扩散机制:分子扩散和Knudsen扩散。当小孔直径大于气体分子的平均直径时,分子扩散占主导地位,此时离子电流与氧摩尔分数之间呈现出近乎线性的正比关系。

多孔层型结构的应用

为了进一步提升测量精度和稳定性,离子流氧分析仪采用了多孔陶瓷基片作为扩散层,以**控制供给传感器阴极的氧流量。这种多孔层型结构不仅能够有效降低外部环境对测量结果的影响,还能通过调节多孔层的厚度和孔隙率来优化传感器的响应特性和灵敏度。在此结构下,离子电流依然遵循上述线性关系,但具体参数如有效扩散系数(Deff)等会有所不同,需根据具体设计进行调整。

应用优势与前景ADEV高纯度氧气含量分析仪(离子流氧分析仪)技术解析

相比传统的氧含量测量方法如电化学氧分析仪、氧化锆氧分析仪等,离子流氧分析仪在响应速度、稳定性、测量精度以及传感器使用寿命等方面均表现出色。特别是在高纯度氧气含量的分析领域,其独特的电化学泵效应和线性输出特性使得测量结果更加可靠准确。随着工业技术的不断进步和对产品质量要求的日益提高,离子流氧分析仪将在更多领域得到广泛应用和推广,为工业生产的**、高效运行提供有力保障。

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