微量氧分析儀的測定方法主要基于不同的物理或化學(xué)原理，常見的有以下 5 種核心方法，每種方法的技術(shù)特點和適用場景差異顯著。以下是詳細(xì)解析：

一、電化學(xué)法

原理：利用氧氣在電化學(xué)電池中的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電流，電流強(qiáng)度與氧濃度成正比。

典型技術(shù)：原電池法（伽伐尼電池）、燃料電池法。

測量范圍：通常為 0~1000ppm（低氧環(huán)境），部分型號可擴(kuò)展至百分比級。

精度：±1~3% FS（滿量程），適合 ppm 級微量氧檢測。

特點：

成本低、便攜性好，適合現(xiàn)場快速檢測；

傳感器壽命有限（通常 1~3 年），需定期更換；

對氣體流速、溫度敏感，需恒溫處理。

應(yīng)用場景：電力行業(yè)（如 SF?氣體中氧含量檢測）、食品包裝（惰性氣體中殘氧分析）、實驗室氣體純度驗證。

二、氧化鋯法

原理：基于氧化鋯固體電解質(zhì)在高溫下的氧濃差電勢特性（能斯特方程），通過測量電勢差計算氧濃度。

典型技術(shù)：高溫氧化鋯法（工作溫度 600~850℃）。

測量范圍：0~100%（從微量到常量氧均可測）。

精度：±1~2% FS，適合中高濃度氧檢測。

特點：

無需耗材，壽命長（可達(dá) 5 年以上）；

響應(yīng)快（<10 秒），但需預(yù)熱至高溫（通常 30 分鐘）；

對氣體中的粉塵、腐蝕性成分敏感，需預(yù)處理。

應(yīng)用場景：冶金行業(yè)（高爐煤氣、熱處理爐氧含量監(jiān)控）、陶瓷燒制（窯爐氣氛控制）、環(huán)保領(lǐng)域（燃燒效率優(yōu)化）。

三、順磁法

原理：利用氧氣的順磁性（比 N?、CO?等氣體高數(shù)十倍），通過不均勻磁場中氧分子對敏感元件的推動作用檢測濃度。

典型技術(shù)：磁壓式、磁機(jī)械式（如啞鈴式傳感器）。

測量范圍：0~100%（主要用于常量氧或高濃度氧，如 21% 左右的空氣氧含量）。

精度：±0.5~1% FS，適合高精度常量檢測。

特點：

響應(yīng)極快（<5 秒），可實時連續(xù)監(jiān)測；

不受氣體化學(xué)性質(zhì)干擾，但受壓力、流速波動影響大；

結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。

應(yīng)用場景：空分設(shè)備（氧氣純度監(jiān)測）、生物發(fā)酵（反應(yīng)罐氧含量控制）、化工流程（氧化反應(yīng)監(jiān)控）。

四、激光光譜法（TDLAS）

原理：基于可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)，利用氧氣在特定波長（如 760nm）的光吸收特性，通過朗伯 - 比爾定律計算濃度。

典型技術(shù)：TDLAS（可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜）。

測量范圍：0~1000ppm（部分型號可至百分比級）。

精度：±0.5~1% FS，最高精度級別。

特點：

高選擇性（僅對氧氣響應(yīng)，不受 CO、H?等背景氣體干擾）；

免維護(hù)、耐惡劣環(huán)境（高溫、高壓、高粉塵）；

成本高，需專業(yè)調(diào)試。

應(yīng)用場景：半導(dǎo)體制造（高純氣體中微量氧檢測）、航空航天（燃料系統(tǒng)氧含量監(jiān)控）、深冷行業(yè)（液氧純度分析）。