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诺科仪器-磁氧分析仪和激光氧分析仪的应用比较

发布时间:2022-04-13      点击次数:436

随着化工行业的发展,工艺设备的的稳定性和安全性是企业关注的主要问题之一。化工行业中各种反应炉、燃烧炉、反应釜、离心机等都需要进行氧含量在线监测,如果氧含量达到到一定浓度,则很容易和其他物料发生反应,引发安全事故,所以需要对氧气浓度进行在线分析监测是安全生产的重中之重。

目前常用的氧含量分析仪由电化学原理、磁氧原理、激光原理。本文将磁氧分析仪和激光氧分析仪进行分析比较,分析各自的优缺点,供广大客户选型时作为参考 。

一、磁氧分析仪和激光氧分析仪原理概述

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氧含量的分析仪器。

顺磁式氧分析仪,通称为磁氧分析仪。它一般分为热磁对流式、磁力机械式和磁压力式氧分析仪三种

1.1磁力机械式原理

当被测样气的氧含量不同会导致空心球体所受到的作用力不同。中心支撑点金属带受到的力偶促使空心球以金属带为轴心偏转。被测样气中的氧含量不同,空心球的偏转角度不同。因此,空心球偏转角度的大小,就反映了被测气体中氧含量的多少。

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1.2磁压力式原理

磁压力是根据被测气体在磁场作用下压力的变化量来测量氧含量的仪器。当样气进入测量磁场后,气体的压力在磁场作用下将发生变化,致使气体在磁场内和无磁场空间存在着压力差。测量压差被传递到磁场外部的检测器中, 转换为电信号。

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1.3激光氧分析仪工作原理

激光气体分析仪采用的是TDLAS光谱吸收技术,通过分析激光被气体的选择性吸收来获得气体的浓度。TDLA技术是一种高分辨率的光谱吸收技术。相对于红外的气体分析仪,激光抗干扰性强很多,不受H2O和CO2含量的影响,测量更准确。

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按照安装方式分为原位式和抽取式两种,原位式是将激光发射模块和传感器模块直接安装在过程管道上,通过简单的采样预处理系统直接对管道内被测气体进行在线分析。而抽取式是通过取样单元将被测气体抽出来后进行分析监测。

二、激光氧分析仪和磁氧分析仪优缺点对比

2.1磁氧分析仪优缺点

不受被测气体导热性变化、密度变化等影响具有测量精度较高、测量误差低、灵敏度高测量稳定性强如果样气中存在强逆磁性气体组份,会引起较大测量误差对样气压力温度变化敏感,会对测量结果产生一定影响,测量时必须稳定样气的压力和温度。对震动敏感,磁氧分析仪安装位置需采取防振避震措施对电磁干扰敏感,任何电气线路不允许穿过检测器等敏感单元。2.2激光氧分析仪优缺点

不受背景气体的影响相比于磁氧分析仪,更加耐受粉尘与视窗污染的影响。能够自动修正压力、温度对测量的影响激光气体在线分析仪适合于恶劣工业环境应用,可用来进行连续工业过程和气体排放测量。测量精度高,响应速度快最快1S出数据,可靠性高对强粉尘环境敏感,在强粉尘工况下,需设置吹扫单元,对发射和接收单元的光学视窗进行吹扫。2.3激光氧分析仪和磁氧分析仪安装和预处理

为了减小系统误差,磁氧分析仪和激光氧分析仪都需要定期校准标定安装方式有差异①磁氧分析仪没有原位安装方式,只能现场支架安装或者安装在分析柜、分析小屋内。②可原位式安装,也可现场支架安装或者安装在分析柜、分析小屋内。对预处理要求不同①磁氧分析仪对预处理要求较高,尤其是样气压力、流量要求较高。②激光氧分析仪采用光学原理,响应速度极快,对预处理要求很低,耐腐蚀、抗干扰性强,对样气压力、流量要求一般。总的来说,激光氧分析仪相比磁氧分析仪有其自身优势。首先,激光氧分析仪采用原位安装时,省去了采样单元和传统的预处理单元;其次,激光氧分析仪维护简便,维护费用低;最后,激光分析仪的响应时间低可达1s,可以胜任关键点的测量。但在一些含尘量非常大的场合,激光的透光率会受到很大的影响,从而使得测量效果变差,这种工况则更适用磁氧分析仪进行测量。总之,磁氧分析仪和激光氧分析仪各有优势,可根据不同的工况进行选型应用。


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