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高純度氧氣含量分析儀(離子流宅男视频污污污)原理解析

2022.05.24 | 行業新聞

    氧氣含量是許多工業生產過程中直接影響工業生產能力、速度、效率和安全的一個非常重要的指標。因此,為了及時控製氧氣含量,如何更快、更方便、準確、可靠地測量氧氣含量是非常重要的。離子流法是基於這一需求研發的一種新型氧含量測量方法。在響應速度、穩定性、儀器價格、傳感器使用壽命等方麵,與傳統的氧含量測量方法(電化學宅男视频污污污、氧化鋯宅男视频污污污、氧化鋯氧含量分析儀、磁宅男视频污污污),特別適用於高純度氧氣含量分析(離子流宅男视频污污污)。

 

    傳統的氧含量測量,通過“燃料電池法(也稱電化學氧分析)”、“磁宅男视频污污污”、“氧化鋯宅男视频污污污”、“激光宅男视频污污污”等原理;今天成都宅男视频免费和大家介紹一種先進的“離子流測氧儀,離子流宅男视频污污污”。

3D離子流-1.jpg

(離子流宅男视频污污污原理圖)

    在已穩定化的ZrO2兩側被覆鉑電極,陰極側用有氣體擴散孔的罩接合,形成陰極空腔。一定溫度下,ZrO2電極兩側如加一定電壓時,空腔內的氧分子在陰極處獲得電子形成氧離子(O2-),O2-通過ZrO2的氧空位遷移到陽極,放出電子後變成氧分子氣體釋放出來,這種現象被稱為電化學泵,這樣,陰極空腔中的氧氣就被ZrO2電解質源源不斷地泵到空腔外,在回路中形成電流。當氧氣摩爾分數一定時,電壓增加,電流強度隨之增加,當電壓超過某一值時,電流強度達到飽和,這是氧氣通過小孔向陰極空腔內擴散受小孔限製的結果。這個飽和電流稱為離子電流。氣體在小孔中的擴散機製決定著傳感器的性質。小孔擴散一般有2種離子電流情況,即分子擴散和Knudsen擴散。當小孔直徑比氣體分子的平均直徑大時,即在分子擴散區離子電流值IL為:

式中,F—法拉第常數;D—自由空間氧分子擴散係數;S—擴散小孔的截麵積;L—擴散小孔的長度;C—傳感器周圍氧的摩爾分數;CT—整個氣體物質的摩爾分數。當C/CT<1時,由式(1)可知,離子電流值與氧的摩爾分數就變成正比關係,離子電流值IL為:

由式(2)可知,離子電流和氧摩爾分數幾乎成線性關係。根據輸出電流大小就可以確定被測氣體中的氧摩爾分數。用多孔陶瓷基片作為擴散層控製供給傳感器陰極的氧,這種利用LSM作為多孔層型結構的致密擴散障礙層如圖所示。

 

這種多孔層型氧傳感器的離子電流和式(2)相同,離子電流值為:

式中,F—法拉第常數;Deff—多孔層內氧有效擴散係數;S—陰極麵積;L—多孔層基片厚度;C—傳感器周圍的氧摩爾分數。由式(3)可知,多孔層型氧傳感器的極限電流值與氧摩爾分數成線性關係。

離子流宅男视频污污污傳感器在不同氧濃度環境氣體中,電壓電流特性如下圖所示:

離子電流值與氧濃度的關係曲線如下圖所示:

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