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ADEV高純度氧氣含量分析儀（離子流氧分析儀）技術(shù)解析|埃登威自動化系統(tǒng)設(shè)備（上海）有限公司

ADEV高純度氧氣含量分析儀（離子流氧分析儀）技術(shù)解析

在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的廣闊領(lǐng)域中，氧氣含量的精準控制是確保生產(chǎn)流程高效、**運行的基石。從化工合成到半導體制造，從醫(yī)療保健到航空航天，氧氣含量的細微波動都可能對產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率乃至人員**產(chǎn)生重大影響。因此，開發(fā)一種能夠快速、準確、穩(wěn)定且經(jīng)濟高效地測量高純度氧氣含量的技術(shù)顯得尤為重要。ADEV高純度氧氣含量分析儀（離子流氧分析儀）正是在這一背景下應(yīng)運而生，其采用的離子流法檢測技術(shù)，以其獨特的優(yōu)勢在眾多氧含量測量方法中脫穎而出。ADEV高純度氧氣含量分析儀（離子流氧分析儀）技術(shù)解析

離子流法技術(shù)原理

離子流氧分析儀的核心在于其獨特的電化學泵效應(yīng)，這一效應(yīng)基于穩(wěn)定的ZrO2（氧化鋯）電解質(zhì)材料。ZrO2兩側(cè)覆蓋有鉑電極，陰極側(cè)通過帶有氣體擴散孔的罩形成陰極空腔。在特定溫度條件下，當ZrO2電極兩側(cè)施加一定電壓時，空腔內(nèi)的氧分子在陰極處獲得電子，轉(zhuǎn)化為氧離子（O2?）。這些氧離子隨后通過ZrO2的氧空位遷移至陽極，并在那里釋放電子重新變回氧分子氣體釋放到外部環(huán)境中，這一過程循環(huán)往復，形成了所謂的“電化學泵”現(xiàn)象。

離子電流與氧濃度的關(guān)系ADEV高純度氧氣含量分析儀（離子流氧分析儀）技術(shù)解析

隨著氧氣在陰極空腔內(nèi)的不斷被泵出，回路中產(chǎn)生了穩(wěn)定的電流，即離子電流。當氧氣摩爾分數(shù)保持一定時，隨著施加電壓的增加，電流強度也會相應(yīng)增加，直至達到一個飽和點。這個飽和電流，即離子電流，直接反映了通過擴散小孔進入陰極空腔的氧氣量。在小孔擴散過程中，存在兩種主要的擴散機制：分子擴散和Knudsen擴散。當小孔直徑大于氣體分子的平均直徑時，分子擴散占主導地位，此時離子電流與氧摩爾分數(shù)之間呈現(xiàn)出近乎線性的正比關(guān)系。

多孔層型結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

為了進一步提升測量精度和穩(wěn)定性，離子流氧分析儀采用了多孔陶瓷基片作為擴散層，以**控制供給傳感器陰極的氧流量。這種多孔層型結(jié)構(gòu)不僅能夠有效降低外部環(huán)境對測量結(jié)果的影響，還能通過調(diào)節(jié)多孔層的厚度和孔隙率來優(yōu)化傳感器的響應(yīng)特性和靈敏度。在此結(jié)構(gòu)下，離子電流依然遵循上述線性關(guān)系，但具體參數(shù)如有效擴散系數(shù)（Deff）等會有所不同，需根據(jù)具體設(shè)計進行調(diào)整。

應(yīng)用優(yōu)勢與前景ADEV高純度氧氣含量分析儀（離子流氧分析儀）技術(shù)解析

相比傳統(tǒng)的氧含量測量方法如電化學氧分析儀、氧化鋯氧分析儀等，離子流氧分析儀在響應(yīng)速度、穩(wěn)定性、測量精度以及傳感器使用壽命等方面均表現(xiàn)出色。特別是在高純度氧氣含量的分析領(lǐng)域，其獨特的電化學泵效應(yīng)和線性輸出特性使得測量結(jié)果更加可靠準確。隨著工業(yè)技術(shù)的不斷進步和對產(chǎn)品質(zhì)量要求的日益提高，離子流氧分析儀將在更多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用和推廣，為工業(yè)生產(chǎn)的**、高效運行提供有力保障。

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