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淺析常用氣體分析儀的優勢對比
隨著化工行業的發展，工藝設備的的穩定性和安全性是企業關注的主要問題之一。化工行業中各種反應爐、燃燒爐、反應釜、離心機等都需要進行氧含量在線監測，如果氧含量達到到一定濃度，則很容易和其他物料發生反應，引發安全事故，所以需要對氧氣濃度進行在線分析監測是安全生產的重中之重。
目前常用的氧含量分析儀由磁氧原理、激光原理、電化學原理、紅外原理、PID原理、電化學原理。
一、磁氧分析儀和激光氧分析儀原理概述
順磁式氧分析儀，是根據氧氣的體積磁化率比一般氣體高得多，在磁場中具有*的順磁特性的原理制成的一種測量氣體中氧含量的分析儀器。
順磁式氧分析儀，通稱為磁氧分析儀。它一般分為熱磁對流式、磁力機械式和磁壓力式氧分析儀三種
1.1磁力機械式原理
當被測樣氣的氧含量不同會導致空心球體所受到的作用力不同。中心支撐點金屬帶受到的力偶促使空心球以金屬帶為軸心偏轉。被測樣氣中的氧含量不同，空心球的偏轉角度不同。因此，空心球偏轉角度的大小，就反映了被測氣體中氧含量的多少
1.2磁壓力式原理
磁壓力是根據被測氣體在磁場作用下壓力的變化量來測量氧含量的儀器。當樣氣進入測量磁場后，氣體的壓力在磁場作用下將發生變化，致使氣體在磁場內和無磁場空間存在著壓力差，測量壓差被傳遞到磁場外部的檢測器中，轉換為電信號。
1.3磁氧分析儀優缺點
優點：
① 不受被測氣體導熱性變化、密度變化等影響
② 具有測量精度較高、測量誤差低、靈敏度高
③ 測量穩定性強
缺點：
① 如果樣氣中存在強逆磁性氣體組份，會引起較大測量誤差。
② 對樣氣壓力溫度變化敏感，會對測量結果產生一定影響，測量時必須穩定樣氣的壓力和溫度。
③ 對震動敏感，磁氧分析儀安裝位置需采取防振避震措施。
④ 對電磁干擾敏感，任何電氣線路不允許穿過檢測器等敏感單元。
⑤ 磁氧分析儀沒有原位安裝方式，只能現場支架安裝或者安裝在分析柜、分析小屋內。
⑥ 磁氧分析儀對預處理要求較高，尤其是樣氣壓力、流量要求較高。
二、激光氧分析儀工作原理
激光氣體分析儀采用的是TDLAS光譜吸收技術，通過分析激光被氣體的選擇性吸收來獲得氣體的濃度。TDLA技術是一種高分辨率的光譜吸收技術。相對于紅外的氣體分析儀，激光抗干擾性強很多，不受H2O和CO2含量的影響，測量更準確。
按照安裝方式分為原位式和抽取式兩種，原位式是將激光發射模塊和傳感器模塊直接安裝在過程管道上，通過簡單的采樣預處理系統直接對管道內被測氣體進行在線分析。而抽取式是通過取樣單元將被測氣體抽出來后進行分析監測。
2.1.激光氧分析儀優缺點
優點：
① 不受背景氣體的影響
② 相比于磁氧分析儀，更加耐受粉塵與視窗污染的影響。
③ 能夠自動修正壓力、溫度對測量的影響
④ 激光氣體在線分析儀適合于惡劣工業環境應用，可用來進行連續工業過程和氣體排放測量。
⑤ 測量精度高，響應速度快最快1S出數據，可靠性高
⑥ 可原位式安裝，也可現場支架安裝或者安裝在分析柜、分析小屋內。
⑦ 激光氧分析儀采用光學原理，響應速度極快，對預處理要求很低，耐腐蝕、抗干擾性強，對樣氣壓力、流量要求一般。
缺點：
① 對強粉塵環境敏感，在強粉塵工況下，需設置吹掃單元，對發射和接收單元的光學視窗進行吹掃。
② 在一些含塵量非常大的場合，激光的透光率會受到很大的影響，從而使得測量效果變差。
③ 價格昂貴
三、氣體檢測儀之紅外原理
3.1.原理：非分光紅外原理NDIR傳感器是利用比爾－朗伯紅外吸收定律，即不同氣體對特定波長的光有吸收，吸收的強度和氣體的濃度成正比來實現檢測。它是應用濾光片把紅外光分成所需要的一個很小波段的光譜線，被檢測的氣體對這個很小波段的光譜線吸收。
3.2.優點：可靠性高，選擇性好，精度高，沒有毒，受到環境的干擾較小，壽命長，對氧氣不依賴。
3.3.缺點：受濕度影響大，檢測氣體種類有限，目前最主要應用于甲烷、二氧化碳、一氧化碳、六氟化硫、二氧化硫、碳氫等氣體。
四、氣體檢測儀之PID原理
4.1.原理： PID由紫外燈光源和離子室等主要部分構成，在離子室有正負電極，形成電場，待測氣體在紫外燈的照射下，離子化，生成正負離子，在電極間形成電流，經放大輸出信號
4.2.優點：靈敏度高，無中毒問題。
4.3.缺點：無選擇性、受濕度影響大，紫外燈壽命短，價格貴。
五、氣體檢測儀之催化燃燒原理
5.1.原理：催化燃燒式傳感器是在鉑金電阻表面制備耐高溫催化劑層，一定溫度下，可燃性氣體在其表面催化燃燒，燃燒使鉑金電阻溫度升高，電阻變化，變化值是可燃性氣體濃度函數。
5.2.優點：催化燃燒式氣體傳感器選擇性地檢測可燃性氣體：凡是不能燃燒的，傳感器都沒有任何響應。響應快速，壽命較長，受溫度、濕度、壓力影響小。傳感器的輸出與環境的爆炸危險直接相關，在安全檢測領域是一類主導地位的傳感器。
5.3.缺點：在可燃性氣體范圍內，無選擇性。傳感器易中毒，大部分元素有機蒸汽對傳感器都有
中毒作用。
六、氣體檢測儀之電化學原理
6.1.原理：通過傳感器內部的電解質與目標氣體發生反應并產生與氣體濃度成正比的電信號來工作。
6.2.優點：
① 工作溫度范圍大，量程多 ，高靈敏度 ，線性輸出 ，選擇性好
② 反應快速、無需預熱及其它預處理
③ 高精度和優良的穩定性，賽弗美的氣體分析儀能夠達到ppm級，進行vol和ppm的自動切換
④ 性價比高，電化學氧分析儀是目前市場上常用的一種氧分析儀，其技術成熟，應用廣泛，并且在造價成本上也相對較低，相較于順磁氧分析儀而言，電化學氧氣分析儀具有超高的性價比
6.3.缺點：壽命短，存放期有限 ，極度干燥或高濃度氣體環境下壽命短，非特定型，易受干擾 ，濕度對精度有影響。