氧氣有順磁性,順磁氧氣分析儀正是利用了這一原理來測量O2濃度的。在不均勻磁場中,氧分子由于其順磁性,會朝磁場增強方向移動。當不同氧氣濃度的二種氣體在同一磁場相遇時,他們之間就會產生一個壓力差。 當電磁鐵8通電勵磁時,在其周圍形成一個磁場,樣氣中的氧分子被吸引,朝磁場強度較大的右側運動,產生一定的氣阻,并推動參比氣右3逆時針流動,通過微流傳感器4,并產生輸出信號。 當電磁鐵8斷電去磁時,磁場消失,右3參比通道氣阻消失,氣路通,參比氣順時針流動,反向經4流向測量室,輸出信號恢復。 采用一定頻率的通斷電流,對電磁鐵反復勵磁和消磁,便可以在測量橋路中得到交流波動信號。信號強度與樣氣中氧含量成正比。 還可以這樣理解:受交替變化的磁場影響,A、B兩點樣氣的壓力差也交替變化,微量傳感器兩邊的壓差 △p也隨之變化,參比氣反復流過傳感器,便在測量電橋中產生交流波動信號,信號強度與參比氣壓力變化量成正比。而這個壓力變化量,又與通道阻力大小成正比,通道阻力大小又與磁場強度強弱成正比,磁場強弱與樣氣中的氧含量成正比。一句話:△p與樣氣中的氧含量成正比。 微流傳感器位于參比氣路中,不直接接觸樣品氣,所以樣氣的導熱、比熱容和樣氣的內部摩擦對測量結果都不會產生影響。同時,也避免了樣氣的腐蝕,使傳感器的抗腐蝕性能大大提高。由于測量地點可能存在振動,并由此造成測量誤差(噪聲),所以順磁氧氣分析儀額外增加了一個振動傳感器10,該傳感器無氣體流通,其信號可用來測量結果進行補償。 |