顺磁式氧分析仪(课件五)
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空气
O2
西门子OXYMAT 6磁压力式氧分析仪
磁力机械式氧分析仪测量部件示意图
磁力机械式氧分析仪光学测量系统原 理图
磁力机械式氧分析仪的主要特点
►①它是对氧的顺磁性直接测量的分析仪，在 测量中，不受被测气体导热性变化、密度变 化等影响。 ②在0…100%O2范围内线性刻度、测量精 度较高，测量误差可低至±0.1%O2。 ③灵敏度高，除了用于常量的测量以外， 还可用于微量氧（O2‰）的测量。
► ③当测量范围为20.95%O2附近时（如： 20…30%O2）时，用空气作参比气
►磁压力式分析仪参比气选择表
量程
参考点 参比气
0…1%O2 0…30%O2 20…30%O2 20…23%O2 97…100%O2
0%O2 0%O2 20.95%O2 20.95%O2 100% O2
N2 N2 空气
►在磁压力式氧分析仪中，测量室中被测 气体的压力变化量被传递到磁场外部的 检测器中，转换为电信号。目前使用的 检测器主要有薄膜电容检测器和微流量 检测器两种。为了便于信号的检测和调 制放大，采用一定频率的通断电流，对 磁铁线圈反复激励，使之产生交替变化 的磁场，则检测器测得的信号就变成了 交流波动信号了 。
调零方法
► 一般的分析器都是以电的形式调节零位，而磁力机 械式氧分析仪却是以机械方式调节零点，称为机械 调零。其实质是保证气样不含氧时硅光电池对左右 两块的光照面积相等，仪器输出为零，为此，测量 池可以转动到一个合适的位置固定之，使反射光束 以恰当的角度照射在光电池上，这可称为粗调。另 外通过机械调节螺钉改变光电池的位置，仔细调整， 称之为细调。
► 在装拆测量池和更换专用光源灯泡，仪器长期运行、 测量过程中组分的变化、环境的变化等情况下需进 行调零操作。
磁压力式氧分析仪
►测量原理：：根据被测气体在磁场作用
下压力的变化量来测量氧含的仪器，我 们叫做磁压力式氧分析仪。被测气体进 入磁场后，在磁场作用下气体的压力将 发生变化，致使气体在磁场内和无磁场 空间存在着压力差。被测气体氧的体积 分数与压差有线性关系，这就是磁压分 析仪的测量原理 。
西门子6磁压 式氧分析仪基本
结构图
+
1
2 4
5
3
6 7 8
1.参比气入口 2.限流器 3.参比气通道 4.用于测量的微流量传感器 5.样气入口 6.样气室 7.磁场区
-
8.通电线圈
9
9.电磁铁电源
10.样气和参比气出口
10
11
11.参臂 (一般充氮气,使阻值稳定)
顺磁式氧分析仪
顺磁式氧分析仪
►顺磁式氧分析仪是根据氧气的体积磁化率比 一般气体高得多，在磁场中具有极高的顺磁 特性的原理制成的一种测量气体中含氧量的 分析仪器。
►顺磁式氧分析仪，也可叫做磁效应式氧分析 仪、或磁式氧分析仪，我们通常通称为磁氧 分析仪。它一般分为磁机械式、磁压力式和 氧热磁对流式分析仪三种。
磁力机械式氧分析仪的使用注意事项
►①磁力机械式氧分析仪基于对磁化率的直接 测量，像氧氮等一些强磁性气体会对测量带 来严重干扰，所以应将这些干扰组分除掉。 此外，一些较强逆磁性气体也会引起较大的 测量误差。如氙气，若样品中含有较多的这 类气体，也应予以清除或对测量结果采取修 正措施。
► ②氧气的体积磁化率是压力、温度的函数，样气压 力、温度的变化以及环境温度的变化，都会对测量 结果带来影响。因此，必须稳定样气的压力，使其 符合调校仪器时的压力值。环境温度和整个检修部 件，均应工作在设计的温度范围内，一般来说，各 种型号的磁力机械式氧分析仪均带有温度控制系统， 以维持检测部件在恒温条件下工作。
► ③无论是短时间的剧烈振动，轻微的持续振动，都 会削弱磁性材料的磁场强度，因此，该类仪器多将 检测器等敏感部件安装在防振装置中。当然，仪器 安装位置也应避开振源并采取适当的防振措施。另 外，任何电气线路不允许穿过这些敏感部分，以防 电磁干扰和振动干扰。
磁力机械式氧分析仪的检修
►检修内容： ►①更换光源； ►②更换检测器； ►③检查仪表的气密性。 ►④检查仪表的绝缘电阻； ►⑤测量交流纹波电压； ►⑥测试计算反馈增益；
磁压力式氧分析仪的校准
► 磁压力式氧分析仪的校准方法和一般氧分析仪不同， 仪器运行和校准需通入参比气体。
► 根据测量范围不同，磁压力式氧分析仪分别采用N2、 O2和空气作参比气。
► ①当测量范围为0…X%O2（测量下限为0%O2）时， 用氮作参比气；
► ②当测量范围为X…100%O2（测量上限为100%O2） 时，用氧作参比气；
O2
西门子OXYMAT 6磁压力式氧分析仪
磁力机械式氧分析仪测量部件示意图
磁力机械式氧分析仪光学测量系统原 理图
磁力机械式氧分析仪的主要特点
►①它是对氧的顺磁性直接测量的分析仪，在 测量中，不受被测气体导热性变化、密度变 化等影响。 ②在0…100%O2范围内线性刻度、测量精 度较高，测量误差可低至±0.1%O2。 ③灵敏度高，除了用于常量的测量以外， 还可用于微量氧（O2‰）的测量。
► ③当测量范围为20.95%O2附近时（如： 20…30%O2）时，用空气作参比气
►磁压力式分析仪参比气选择表
量程
参考点 参比气
0…1%O2 0…30%O2 20…30%O2 20…23%O2 97…100%O2
0%O2 0%O2 20.95%O2 20.95%O2 100% O2
N2 N2 空气
►在磁压力式氧分析仪中，测量室中被测 气体的压力变化量被传递到磁场外部的 检测器中，转换为电信号。目前使用的 检测器主要有薄膜电容检测器和微流量 检测器两种。为了便于信号的检测和调 制放大，采用一定频率的通断电流，对 磁铁线圈反复激励，使之产生交替变化 的磁场，则检测器测得的信号就变成了 交流波动信号了 。
调零方法
► 一般的分析器都是以电的形式调节零位，而磁力机 械式氧分析仪却是以机械方式调节零点，称为机械 调零。其实质是保证气样不含氧时硅光电池对左右 两块的光照面积相等，仪器输出为零，为此，测量 池可以转动到一个合适的位置固定之，使反射光束 以恰当的角度照射在光电池上，这可称为粗调。另 外通过机械调节螺钉改变光电池的位置，仔细调整， 称之为细调。
► 在装拆测量池和更换专用光源灯泡，仪器长期运行、 测量过程中组分的变化、环境的变化等情况下需进 行调零操作。
磁压力式氧分析仪
►测量原理：：根据被测气体在磁场作用
下压力的变化量来测量氧含的仪器，我 们叫做磁压力式氧分析仪。被测气体进 入磁场后，在磁场作用下气体的压力将 发生变化，致使气体在磁场内和无磁场 空间存在着压力差。被测气体氧的体积 分数与压差有线性关系，这就是磁压分 析仪的测量原理 。
西门子6磁压 式氧分析仪基本
结构图
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1
2 4
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6 7 8
1.参比气入口 2.限流器 3.参比气通道 4.用于测量的微流量传感器 5.样气入口 6.样气室 7.磁场区
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8.通电线圈
9
9.电磁铁电源
10.样气和参比气出口
10
11
11.参臂 (一般充氮气,使阻值稳定)
顺磁式氧分析仪
顺磁式氧分析仪
►顺磁式氧分析仪是根据氧气的体积磁化率比 一般气体高得多，在磁场中具有极高的顺磁 特性的原理制成的一种测量气体中含氧量的 分析仪器。
►顺磁式氧分析仪，也可叫做磁效应式氧分析 仪、或磁式氧分析仪，我们通常通称为磁氧 分析仪。它一般分为磁机械式、磁压力式和 氧热磁对流式分析仪三种。
磁力机械式氧分析仪的使用注意事项
►①磁力机械式氧分析仪基于对磁化率的直接 测量，像氧氮等一些强磁性气体会对测量带 来严重干扰，所以应将这些干扰组分除掉。 此外，一些较强逆磁性气体也会引起较大的 测量误差。如氙气，若样品中含有较多的这 类气体，也应予以清除或对测量结果采取修 正措施。
► ②氧气的体积磁化率是压力、温度的函数，样气压 力、温度的变化以及环境温度的变化，都会对测量 结果带来影响。因此，必须稳定样气的压力，使其 符合调校仪器时的压力值。环境温度和整个检修部 件，均应工作在设计的温度范围内，一般来说，各 种型号的磁力机械式氧分析仪均带有温度控制系统， 以维持检测部件在恒温条件下工作。
► ③无论是短时间的剧烈振动，轻微的持续振动，都 会削弱磁性材料的磁场强度，因此，该类仪器多将 检测器等敏感部件安装在防振装置中。当然，仪器 安装位置也应避开振源并采取适当的防振措施。另 外，任何电气线路不允许穿过这些敏感部分，以防 电磁干扰和振动干扰。
磁力机械式氧分析仪的检修
►检修内容： ►①更换光源； ►②更换检测器； ►③检查仪表的气密性。 ►④检查仪表的绝缘电阻； ►⑤测量交流纹波电压； ►⑥测试计算反馈增益；
磁压力式氧分析仪的校准
► 磁压力式氧分析仪的校准方法和一般氧分析仪不同， 仪器运行和校准需通入参比气体。
► 根据测量范围不同，磁压力式氧分析仪分别采用N2、 O2和空气作参比气。
► ①当测量范围为0…X%O2（测量下限为0%O2）时， 用氮作参比气；
► ②当测量范围为X…100%O2（测量上限为100%O2） 时，用氧作参比气；