磁氧分析儀和激光氧分析儀的應(yīng)用比較
發(fā)布時間：
2023-02-27 18:15
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隨著化工行業(yè)的發(fā)展，工藝設(shè)備的的穩(wěn)定性和安全性是企業(yè)關(guān)注的主要問題之一?；ば袠I(yè)中各種反應(yīng)爐、燃燒爐、反應(yīng)釜、離心機等都需要進行氧含量在線監(jiān)測，如果氧含量達到到一定濃度，則很容易和其他物料發(fā)生反應(yīng)，引發(fā)安全事故，所以需要對氧氣濃度進行在線分析監(jiān)測是安全生產(chǎn)的重中之重。
目前常用的氧含量分析儀由電化學(xué)原理、磁氧原理、激光原理。本文將磁氧分析儀和激光氧分析儀進行分析比較，分析各自的優(yōu)缺點，供廣大客戶選型時作為參考 。
一、磁氧分析儀和激光氧分析儀原理概述
順磁式氧分析儀，是根據(jù)氧氣的體積磁化率比一般氣體高得多，在磁場中具有極高的順磁特性的原理制成的一種測量氣體中氧含量的分析儀器。
順磁式氧分析儀，通稱為磁氧分析儀。它一般分為熱磁對流式、磁力機械式和磁壓力式氧分析儀三種
1.1磁力機械式原理
當被測樣氣的氧含量不同會導(dǎo)致空心球體所受到的作用力不同。中心支撐點金屬帶受到的力偶促使空心球以金屬帶為軸心偏轉(zhuǎn)。被測樣氣中的氧含量不同，空心球的偏轉(zhuǎn)角度不同。因此，空心球偏轉(zhuǎn)角度的大小，就反映了被測氣體中氧含量的多少。
1.2磁壓力式原理
磁壓力是根據(jù)被測氣體在磁場作用下壓力的變化量來測量氧含量的儀器。當樣氣進入測量磁場后，氣體的壓力在磁場作用下將發(fā)生變化，致使氣體在磁場內(nèi)和無磁場空間存在著壓力差。測量壓差被傳遞到磁場外部的檢測器中， 轉(zhuǎn)換為電信號。
1.3激光氧分析儀工作原理
激光氣體分析儀采用的是TDLAS光譜吸收技術(shù)，通過分析激光被氣體的選擇性吸收來獲得氣體的濃度。TDLA技術(shù)是一種高分辨率的光譜吸收技術(shù)。相對于紅外的氣體分析儀，激光抗干擾性強很多，不受H2O和CO2含量的影響，測量更準確。
按照安裝方式分為原位式和抽取式兩種，原位式是將激光發(fā)射模塊和傳感器模塊直接安裝在過程管道上，通過簡單的采樣預(yù)處理系統(tǒng)直接對管道內(nèi)被測氣體進行在線分析。而抽取式是通過取樣單元將被測氣體抽出來后進行分析監(jiān)測。
二、激光氧分析儀和磁氧分析儀優(yōu)缺點對比
2.1磁氧分析儀優(yōu)缺點
不受被測氣體導(dǎo)熱性變化、密度變化等影響
具有測量精度較高、測量誤差低、靈敏度高
測量穩(wěn)定性強
如果樣氣中存在強逆磁性氣體組份，會引起較大測量誤差
對樣氣壓力溫度變化敏感，會對測量結(jié)果產(chǎn)生一定影響，測量時必須穩(wěn)定樣氣的壓力和溫度。
對震動敏感，磁氧分析儀安裝位置需采取防振避震措施
對電磁干擾敏感，任何電氣線路不允許穿過檢測器等敏感單元。
2.2激光氧分析儀優(yōu)缺點
不受背景氣體的影響
相比于磁氧分析儀，更加耐受粉塵與視窗污染的影響。
能夠自動修正壓力、溫度對測量的影響
激光氣體在線分析儀適合于惡劣工業(yè)環(huán)境應(yīng)用，可用來進行連續(xù)工業(yè)過程和氣體排放測量。
測量精度高，響應(yīng)速度快最快1S出數(shù)據(jù)，可靠性高
對強粉塵環(huán)境敏感，在強粉塵工況下，需設(shè)置吹掃單元，對發(fā)射和接收單元的光學(xué)視窗進行吹掃。
2.3激光氧分析儀和磁氧分析儀安裝和預(yù)處理
為了減小系統(tǒng)誤差，磁氧分析儀和激光氧分析儀都需要定期校準標定
安裝方式有差異①磁氧分析儀沒有原位安裝方式，只能現(xiàn)場支架安裝或者安裝在分析柜、分析小屋內(nèi)。②可原位式安裝，也可現(xiàn)場支架安裝或者安裝在分析柜、分析小屋內(nèi)。
對預(yù)處理要求不同①磁氧分析儀對預(yù)處理要求較高，尤其是樣氣壓力、流量要求較高。②激光氧分析儀采用光學(xué)原理，響應(yīng)速度極快，對預(yù)處理要求很低，耐腐蝕、抗干擾性強，對樣氣壓力、流量要求一般。
總的來說，激光氧分析儀相比磁氧分析儀有其自身優(yōu)勢。首先，激光氧分析儀采用原位安裝時，省去了采樣單元和傳統(tǒng)的預(yù)處理單元;其次，激光氧分析儀維護簡便，維護費用低;最后，激光分析儀的響應(yīng)時間最低可達1s，可以勝任關(guān)鍵點的測量。但在一些含塵量非常大的場合，激光的透光率會受到很大的影響，從而使得測量效果變差，這種工況則更適用磁氧分析儀進行測量。總之，磁氧分析儀和激光氧分析儀各有優(yōu)勢，可根據(jù)不同的工況進行選型應(yīng)用。
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隨著化工行業(yè)的發(fā)展，工藝設(shè)備的的穩(wěn)定性和安全性是企業(yè)關(guān)注的主要問題之一?；ば袠I(yè)中各種反應(yīng)爐、燃燒爐、反應(yīng)釜、離心機等都需要進行氧含量在線監(jiān)測，如果氧含量達到到一定濃度，則很容易和其他物料發(fā)生反應(yīng)，引發(fā)安全事故，所以需要對氧氣濃度進行在線分析監(jiān)測是安全生產(chǎn)的重中之重。
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