산소 분석기는 기체 중의 산소 농도를 측정하는 기구이다.산소량 분석 방법은 주로 서로 다른 원리의 기체 검측 기술에 근거하여 산소 농도를 확정한다.일반적인 산소량 분석 방법은 다음과 같습니다.
1.전기화학법
전기화학 산소 분석기는 전기화학 반응 원리를 바탕으로 전극에서의 산소의 환원 또는 산화 반응을 이용하여 전류나 전압 변화를 발생시켜 기체 중의 산소 농도를 측정한다.
작동 방식:
전기 화학 센서는 일반적으로 두 개의 전극 (작동 전극과 비교 전극) 과 하나의 전해질 용액으로 구성됩니다.기체가 전극을 통과할 때 산소분자는 작업전극에서 환원반응을 일으켜 전류를 생성한다.
이 전류의 강도는 산소의 농도와 정비례하며, 전류의 변화를 측정함으로써 가스 중의 산소 농도를 정확하게 계산할 수 있다.
특징:
환경 모니터링과 같은 저농도 산소 측정에 적합한 고감도
실시간 테스트에 적합한 빠른 응답 속도
다양한 가스 혼합 환경에서의 산소 농도 측정에 적용됩니다.
2. 열전도법(열전도율법)
열전도법은 기체의 열전도율에 따라 산소 농도를 측정한다.산소의 열전도율은 공기 중의 다른 성분(예를 들어 질소, 이산화탄소 등)과 달리 이 원리를 이용하여 산소의 검측을 한다.
작동 방식:
열전도 센서는 두 개의 열전지와 한 개의 가열 소자로 구성되어 있다.가열 소자 주위에서 센서는 기체별 열전도율 차이에 따라 기체의 온도 변화를 모니터링한다.
산소의 공기 중 열전도율은 질소, 이산화탄소 등 다른 가스와 다르기 때문에 센서의 온도 변화를 측정해 산소의 농도를 추산할 수 있다.
특징:
비소모적이며 화학반응이 필요 없기 때문에 센서의 수명이 비교적 길다.
기체의 열전도율 차이에 민감해 산소 농도를 빠르게 측정할 수 있다.
산소 농도가 높은 가스 환경에 적합하다.
3. 저항법(지르코늄법)
저항법은 주로 지르코니아 (ZrO2) 세라믹을 통해 고온에서 산소와 반응하여 산소 농도를 측정한다.
작동 방식:
지르코늄 전극은 고온에서 산소를 전도한다.산소가 지르코니아 재료를 통과할 때 산소 분자는 지르코니아 표면에 흡착과 이온화가 발생하여 전류 신호를 생성한다.
이 전류 신호의 크기는 산소의 농도와 정비례한다.
이 방법은 연소 과정에서 산소 분석과 같은 고농도의 산소를 측정하는 데 자주 사용됩니다.
특징:
고온 안정성이 좋아 고온 환경에서의 산소 분석에 적합하다.
높은 산소 농도를 요구하는 측정에 적합한 고정밀도.
일정한 온도까지 가열해야 하기 때문에 기기의 작동이 비교적 느리고 에너지 소모가 비교적 높다.
4. 광학법(자외선흡수법, 적외선흡수법)
광학법은 기체가 서로 다른 파장광에 대한 흡수 특성을 이용하여 산소 농도를 측정한다.
자외선 흡수법:
산소는 자외선 영역에서 특정한 흡수 파장을 가지고 있으며, 기체의 자외선 흡수 상황을 이용하여 산소의 농도를 추산할 수 있다.
이 방법은 저농도 산소 검사에 적용되며 다른 가스의 영향을 받지 않습니다.
적외선 흡수법:
산소 자체는 적외선 영역에서 덜 흡수되지만 적외선 흡수법은 가스 중 산소 농도와 이산화탄소, 메탄 등 다른 가스와의 관계를 측정하는 데 사용될 수 있으며 일반적으로 다른 가스와 결합하여 사용됩니다.
특징:
감도가 높고 정확도가 높습니다.
방해 가스의 영향은 받지 않지만 장비에 대한 요구가 높고 복잡합니다.
저농도 산소 분석에 적용됩니다.
5. 푸리엽 변환 적외선 분광법(FTIR)
푸리엽 변환 적외선 스펙트럼법은 기체의 적외선 스펙트럼에 대한 흡수 특성을 이용하여 스펙트럼 분석을 통해 산소 농도를 확정한다.
작동 방식:
산소 분자는 특정 파장의 적외선 복사를 흡수하고 가스 흡수의 강도에 따라 푸리엽 변환 기술을 이용하여 스펙트럼을 해석하여 가스 중 산소의 농도를 측정한다.
특징:
정밀도가 높아 여러 종류의 기체를 동시에 분석할 수 있다.
산소 농도에 대한 측정은 매우 정확하지만 설비가 비교적 복잡하고 가격이 비교적 높다.
6. 비중법(정비중법)
비중법은 산소와 공기의 비중 차를 측정하여 산소 농도를 계산하는 것이다.
작동 방식:
산소의 비중이 공기보다 작다는 원리에 따라 기체의 비중차를 측정해 산소의 농도를 추산할 수 있다.
특징:
저농도 산소 분석에 적합하지만 민감도는 낮다.
대기 산소 농도를 빠르게 측정하는 데 많이 쓰인다.