西门子OXYMAT6氧分析仪原理
时间:2010-08-03 阅读:1547
微流量传感器包含有两个被加热到大约120 °C的镍格栅,这两格镍格栅与两个补充电阻一起构成一个惠斯通电桥。脉冲气流会导致镍格栅电阻发生改变,这就会导致在电桥中生成一个取决于样气中氧气浓度大小的偏移量。
如果测量地点出现频繁的振动,则就会使测量信号出现错误(噪音)。所以就应使用另外一个无气体流过的微流量传感器(26)。该传感器被用作振动传感器并且它的信号与测量信号相连以对测量信号进行补偿。
如果样气密度与参比气密度之差超过参比气密度的50 %,那么用于补偿的微流量传感器(26)就应像用于测量的微流量传感器一样用参比气进行吹扫。
因为微流量传感器是位于参比气路中的,不直接接触样气,所以样气的热导率、比热或内部磨擦不会对测量造成任何影响。同时,这也避免了样气对微流量传感器的腐蚀,使得微流量传感器的抗腐性能大大提高。
通过改变磁场的强度(24)来使微流量传感器的背景气流作用不被检测到,因此仪器摆放的方向也就对测量没有影响。
因为样气室是直接置于样气路中并且体积小,所以OXYMAT 通道的响应时间非常短。
与其它几乎所有气体不同,氧气具有顺磁性。OXYMAT通道正是利用氧气的这一特性来进行氧气浓度测量的。
在不均匀磁场中,氧分子由于其顺磁性,会朝着磁场力增强的方向移动。当氧气浓度不同的两种气体在同一磁场中相遇时,它们之间将会产生一个压力差。
对于OXYMAT通道,一种气体(17,图3-4)是参比气(N2, O2 或者是空气),另外一种气体就是样气(21,图3-4)。参比气从双通道(19)进入到样气室中(22)。其中一路参比气在磁场区域内(23)与样气中的氧气相遇,另一路参比气不与氧气相遇(或者仅仅遇到极少量氧气),这样两路参比气的含氧气量将不同。因为双通道是连在一起的,所以与氧气浓度成比列关系的压力将会产生一个气流通过微流量传感器(20)。微流量传感器测得该气流并将它转变为一个电信号。