便携式氧气纯度分析仪的工作原理

便携式氧气纯度分析仪是用于快速检测气体中氧气含量的设备，其工作原理主要基于氧气的特定物理或化学性质，通过传感器将氧气浓度转化为可测量的电信号，再经处理后显示出纯度数值。以下是常见的几种工作原理：

1. 电化学法

这是便携式分析仪中常用的原理之一，核心是电化学传感器。

传感器内部有电极（通常为工作电极、对电极和参比电极）和电解液。

当含有氧气的气体进入传感器时，氧气在工作电极表面发生氧化还原反应（例如被还原），同时产生微弱电流。

电流的大小与氧气的浓度成正比，仪器通过测量电流并进行校准换算，即可得出氧气纯度。

优点是响应速度快、精度较高，适合低至常浓度范围的氧气检测。

2. 顺磁法

利用氧气的顺磁性特性（氧气是少数具有强顺磁性的气体之一，会被磁场吸引）。

仪器内部设有一个磁场，磁场中间有测量室，室内可能放置一个悬挂的物体（如哑铃状的玻璃泡，内部充有氮气等抗磁性气体）。

当含氧气的气体流过测量室时，氧气被磁场吸引，会对悬挂物体产生推力，导致物体发生偏转。

偏转的程度与氧气浓度相关，仪器通过检测偏转量（通常转化为电信号），经处理后得到氧气纯度。

这种方法适用于高纯度氧气（如 90% 以上）的检测，精度较高，且不受其他气体干扰。

3. 氧化锆法

基于氧化锆固体电解质的氧离子传导特性。

传感器的核心是氧化锆陶瓷管，管的内外壁涂有电极（通常为铂电极）。

在高温条件下（通常需加热至 600-800℃），氧化锆会成为氧离子导体。当管内外氧气浓度不同时，氧离子会从高浓度侧向低浓度侧迁移，在电极间产生电势差（氧浓差电势）。

电势差的大小与氧气浓度相关，仪器通过测量该电势并结合温度补偿，计算出氧气纯度。

适用于高温环境或高纯度氧气的检测，响应速度较快。

总结

不同原理的便携式氧气纯度分析仪，均通过捕捉氧气的性质（化学反应、磁性、离子传导），将浓度信息转化为可测量的物理信号（电流、位移、电势），再经电路处理和校准后，直观显示出氧气纯度数值。实际应用中，会根据检测范围、精度要求和使用场景选择合适的原理类型。