在工業(yè)生產(chǎn)中，精確測定氮?dú)?、氬氣等惰性氣體中的微量氧含量至關(guān)重要。southland氧氣分析儀通過特定技術(shù)實(shí)現(xiàn)ppm級(jí)高精度檢測，以下是其核心工作原理及操作流程。
一、基本概念與需求背景
ppm指百萬分之一濃度單位，1ppm相當(dāng)于每百萬體積氣體中含有1體積氧氣。對(duì)于電子芯片制造、特種焊接等工藝，惰性氣體中即使微量氧也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品氧化報(bào)廢。因此，需專用設(shè)備實(shí)現(xiàn)0.1ppm級(jí)別的精準(zhǔn)監(jiān)測。
二、核心檢測技術(shù)
主流采用電化學(xué)傳感器法：
1.傳感器構(gòu)造：由透氣膜、工作電極、對(duì)電極和電解液組成。透氣膜僅允許氣體分子通過，阻擋液態(tài)水和雜質(zhì)。
2.反應(yīng)原理：當(dāng)含氧氣體進(jìn)入傳感器，氧分子在工作電極表面發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生擴(kuò)散電流。電流強(qiáng)度與氧濃度成正比。
3.信號(hào)轉(zhuǎn)換：內(nèi)置電路將微電流轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字信號(hào)供處理器計(jì)算。
三、關(guān)鍵處理步驟
1.樣品預(yù)處理：通過精密過濾器去除顆粒物，冷凝器排除水分，避免干擾測量精度。
2.溫度壓力補(bǔ)償：安裝溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測環(huán)境溫度，壓力傳感器修正氣體體積變化，確保測量結(jié)果不受工況波動(dòng)影響。
3.信號(hào)放大與降噪：采用低噪聲運(yùn)算放大器提升微弱信號(hào)，數(shù)字濾波算法消除電磁干擾。
4.校準(zhǔn)標(biāo)定：使用標(biāo)準(zhǔn)混合氣體（如含1ppm氧的氮?dú)猓┒ㄆ谛?zhǔn)，建立濃度-信號(hào)曲線，保證測量準(zhǔn)確性。
四、系統(tǒng)工作流程
1.采樣階段：惰性氣體通過減壓閥進(jìn)入分析儀，流量控制器維持穩(wěn)定流速。
2.檢測階段：氣體流經(jīng)電化學(xué)傳感器，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)氧濃度的電信號(hào)。
3.數(shù)據(jù)處理：單片機(jī)采集信號(hào)，結(jié)合溫壓補(bǔ)償參數(shù)計(jì)算實(shí)際氧含量，顯示屏實(shí)時(shí)顯示ppm數(shù)值。
4.報(bào)警輸出：當(dāng)氧含量超過設(shè)定閾值時(shí)，繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作，觸發(fā)聲光報(bào)警或控制外部設(shè)備。
五、技術(shù)優(yōu)勢與應(yīng)用
southland氧氣分析儀具備自動(dòng)校零、故障自診斷功能，支持4-20mA模擬信號(hào)遠(yuǎn)傳。在光伏產(chǎn)業(yè)，用于保護(hù)硅片拉晶爐內(nèi)的氬氣氛圍；在食品包裝行業(yè)，監(jiān)測充氮保鮮環(huán)境的殘氧量。通過定期維護(hù)傳感器、保持采樣管路清潔，可確保長期穩(wěn)定運(yùn)行。
該技術(shù)通過電化學(xué)傳感與信號(hào)處理技術(shù)的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)了惰性氣體中微量氧的精準(zhǔn)檢測，為工業(yè)生產(chǎn)提供可靠的質(zhì)量保障。
