在线氧分析仪课件.pptx
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1、伍科伍科2019.5.202019.5.20北京北大先锋科技有限公司技术北京北大先锋科技有限公司技术部部报告内容报告内容1 在线分析仪的基本概念在线分析仪的基本概念2 在线氧分仪的在线氧分仪的种类种类3 各种各种在线氧在线氧分仪的检测原理分仪的检测原理4 各种各种在线氧分在线氧分仪的应用情况仪的应用情况5 各种在线分析仪的相关技术标准各种在线分析仪的相关技术标准6 参考参考文献文献1 在线分析仪的在线分析仪的基本概念基本概念1.1 仪器分析的概念仪器分析的概念 仪器分析是通过测量表征物质的某些物理或者化学性质的参数来确定其化学组成、含量或结构的分析方法。仪器分析方法仪器分析方法包括以下几种:(
2、1)光学分析法 (2)化学分析法 (3)色谱分析法 (4)其他分析法:包含质谱、流动注射分析法、热分析法等。1.2 在线在线气体分析仪概念及发展近况气体分析仪概念及发展近况 在线分析仪器又称过程分析仪器,指直接安装在工业生产流程或者其他源流体现场的仪器,对被测物质的组成成分或者物性进行自动连续测量的一类仪器。近20年来,在线分析仪器两大突破性的进展是半导体激光分析仪和近红外光谱仪。前者最大的突破就是取消了采样系统,提高了分析速度;而后者实现了与化学计量软件和分析模型的一体化。2 在线氧分析仪的在线氧分析仪的种类种类氧化锆氧分析仪固体、液体电解质的燃料电池氧分析仪电解式氧分析器热磁对流式氧分析仪
3、磁力机械式氧分析仪磁压力式氧分析仪(2)电化学式氧分析仪(4)顺磁式氧分析仪(1)半导体激光气体分析仪(3)过程气相色谱仪3 测试原理测试原理 半导体激光气体分析仪是一种光谱技术吸收技术,通过分析激光被气体选择性吸收来获得气体的浓度,分析仪的组成和工作原理,如图1所示。图图1 1 半导体激光分析仪组成和工作原理半导体激光分析仪组成和工作原理3.1 半导体半导体激光气体分析仪测试原理激光气体分析仪测试原理3.2 电化学电化学式氧分析仪测试原理式氧分析仪测试原理3.2.1 氧化锆氧分析仪测试原理氧化锆氧分析仪测试原理 纯氧化锆(ZrO2)是不导电的,掺杂一定比例的低价金属氧化物氧化钙(CaO)、氧
4、化镁、氧化钇后就具有高温导电性,成为了氧化锆固体电解质。在一片高致密的氧化锆固体电解质的两侧,用烧结的方法制成几微米到几十微米厚的多孔铂层作为电极,再在电极上焊上铂丝作为引线,就构成氧浓差电池。设 P0P1,在高温下(650 850),氧从分压高的一侧向分压低的一侧扩散,这种扩散不是氧分子透过氧化锆的扩散,是氧分子离解成氧离子后通过氧化锆的过程。正极:O2(p0)+4e 2O2-负极:2O2-O2+4e(P1)在两个铂电极上,由于正负电荷的堆积而形成电势差,成为氧浓度差电池。图图2 氧化锆分析仪氧浓差电池原理氧化锆分析仪氧浓差电池原理图图3 氧化锆探头组成示意氧化锆探头组成示意图图3.2.2
5、燃料电池氧分析仪燃料电池氧分析仪 燃料电池是原电池的一种,氧分器中的电化学反应可以自发地进行,不需要外部电源,其综合反应是气样中的氧和阳极发生氧化反应,阳极变成阳极材料的氧化物。阳极在反应中不段的消耗,因此需要定期的更换电极。燃料电池的电解质有固体电解质和液体电解质之分,其中液体电解质的液体燃料电池根据液体的酸碱性,又可以分为碱性液体氧分仪和酸性液体氧分仪。图图4 4 固体燃料电池氧传感器固体燃料电池氧传感器图图5 碱性液体燃料电池氧传感器的原理结构碱性液体燃料电池氧传感器的原理结构图图6 FEP氧氧扩散膜酸性燃料电池氧传感器原理结构扩散膜酸性燃料电池氧传感器原理结构1FEP氧扩散膜;氧扩散膜
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