定氧儀的工作原理與性能分析

 

　　一、工作原理

 

　　1.電化學(xué)氧氣傳感器

 

　　電化學(xué)氧氣傳感器是最常見的定氧儀類型之一，其工作原理基于電化學(xué)反應(yīng)。傳感器內(nèi)部含有兩個電極（陽極和陰極）和電解質(zhì)。當(dāng)氣體中的氧分子通過膜進入傳感器時，與陽極發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生電子和氧離子。電子通過外部電路流向陰極，形成電流。電流的大小與氧氣濃度成正比，從而實現(xiàn)對氧氣濃度的測量。

 

　　2.光學(xué)氧氣傳感器

 

　　光學(xué)氧氣傳感器利用氧氣分子對特定波長光的吸收特性進行測量。傳感器發(fā)出特定波長的光束，當(dāng)光束通過含氧氣的氣體時，部分光會被氧氣分子吸收。通過測量透過光的強度變化，可以計算出氣體中氧氣的濃度。這種傳感器具有響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。

 

　　3.熱導(dǎo)氧氣分析儀

 

　　熱導(dǎo)氧氣分析儀基于氣體的熱導(dǎo)率差異進行氧氣濃度的測量。不同氣體的熱導(dǎo)率不同，氧氣的熱導(dǎo)率與其他氣體（如氮氣、二氧化碳等）相比具有一定的差異。通過測量氣體混合物的熱導(dǎo)率，可以推算出氧氣的濃度。這種方法適用于高溫、高壓等特殊環(huán)境下的氧氣測量。

 

　　二、性能分析

 

　　1.測量范圍與精度

 

　　測量范圍通常在0%到100%之間，具體取決于儀器的設(shè)計和應(yīng)用需求。高精度可以達到±0.1%的測量精度，適用于對氧氣濃度要求嚴(yán)格的場合，如醫(yī)院的呼吸監(jiān)測和工業(yè)氣體檢測。

 

　　2.響應(yīng)時間

 

　　響應(yīng)時間是氧儀從接收到氣體樣本到輸出穩(wěn)定讀數(shù)所需的時間。電化學(xué)傳感器的響應(yīng)時間一般在10秒到30秒之間，而光學(xué)傳感器的響應(yīng)時間可以更快，通常在幾秒鐘內(nèi)。這一性能指標(biāo)對于快速變化的氣體環(huán)境尤為重要。

 

　　3.穩(wěn)定性與重復(fù)性

 

　　穩(wěn)定性指的是在相同條件下多次測量時，儀器輸出結(jié)果的一致性。高質(zhì)量的儀器應(yīng)具備良好的穩(wěn)定性和重復(fù)性，能夠在長時間使用中保持準(zhǔn)確的測量結(jié)果。此外，定期校準(zhǔn)也是確保儀器性能的重要環(huán)節(jié)。

 

　　4.環(huán)境適應(yīng)性

 

　　環(huán)境適應(yīng)性包括溫度、濕度和壓力等因素對測量結(jié)果的影響。應(yīng)具備較寬的工作溫度和濕度范圍，能夠在不同的環(huán)境條件下正常工作。此外，還具備防爆、防水等特性，適用于特殊環(huán)境。