各种氧分析仪原理及应用

注：

西安绿能升华仪器仪表有限责任公司，转载请注明！电化学氧分析仪：

相当一部分的可燃性的、有毒有害气体都有电化学活性，可以被电化学氧化或者还原。

利用这些反应，可以分辨气体成份、检测气体浓度。电化学气体传感器分很多子类：

（1）原电池型气体传感器（也称：

加伏尼电池型气体传感器，也有称燃料电池型气体传感器，也有称自发电池型气体传感器），他们的原理行同我们用的干电池，只是，电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例，氧在阴极被还原，电子通过电流表流到阳极，在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫、氯气等。

（2）恒定电位电解池型气体传感器，这种传感器用于检测还原性气体非常有效，它的原理与原电池型传感器不一样，它的电化学反应是在电流强制下发生的，是一种真正的库仑分析的传感器。这种传感器已经成功地用于：

一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中，是目前有毒有害气体检测的主流传感器。

（3）浓差电池型气体传感器，具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧，会自发形成浓差电动势，电动势的大小与气体的浓度有关，这种传感器的成功实例就是汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。

（4）极限电流型气体传感器，有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧（气）浓度传感器，用于汽车的氧气检测，和钢水中氧浓度检测。

目前这种传感器的主要供应商遍布全世界，主要在德国、日本、美国，最近新加入几个欧洲供应商：

英国、瑞士等。

顺磁式氧分析仪：

顺磁式氧分析仪：

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含氧量的分析仪器。顺磁式氧分析仪，也可叫做磁效应式氧分析仪、或磁式氧分析仪，我们通常通称为磁氧分析仪。它一般分为热磁对流式、压力机械式和磁压力式氧分析仪三种。

物质的磁特性：

任何物质在外界磁场的作用下都会被磁化，呈现出一定的磁特性。物质在外加磁场中被磁化，其本身就会产生一个附加磁场，附加磁场与外磁场方向相同时，该物质就被外磁场吸引；附加磁场与外磁场方向相反时，则被外磁场排斥。因此，我们通常会将被外磁场吸引的物质称为顺磁性物质，或者说该物质具有顺磁性；而把被磁场排斥的物质称为逆磁性物质，或者说该物质具有逆磁性。气体介质处于磁场中也会被磁化，我们根据气体组分对磁场的吸引和排斥的不同，也将气体分为顺磁性和逆磁性。顺磁性气体有：O

2、"NO、NO2等；逆磁性气体有：H

2、"N

2、"CO

2、"CH4等。

磁性氧气传感器是磁性氧气分析仪的核心，但是目前也已经实现了“传感器化”进程。

这种传感器只能用于氧气的检测，选择性极好。大气环境中只有氮氧化物能够产生微小的影响，但是由于这些干扰气体的含量往往很少，所以，磁氧分析技术的选择性几乎是唯一的！当然磁氧根据传感器类型，又分为磁力机械式，热磁式氧分析仪，热磁式市场售价略低，客户可根据需求应用选型。

与热磁式分析仪相比，磁力机械式氧分析仪有如下特点：

1.它是对氧的顺磁性直接测量的分析仪，在测量中，不受被测气体导热性变化、密度变化等影响。

2.在0-100% O2范围内线性刻度、测量精度较高，测量误差可低至±

0."1%O

2。"

3.灵敏度高，除了用于常量的测量以外，还可用于微量氧（O2‰）的测量。

注意事项：

1.磁力机械式氧分析仪基于对磁化率的直接测量，像氧氮等一些强磁性气体会对测量带来严重干扰，所以应将这些干扰组分除掉。此外，一些较强逆磁性气体也会引起较大的测量误差。如氙气，若样品中含有较多的这类气体，也应予以清除或对测量结果采取修正措施。

2.氧气的体积磁化率是压力、温度的函数，样气压力、温度的变化以及环境温度的变化，都会对测量结果带来影响。因此，必须稳定样气的压力，使其符合调校仪器时的压力值。环境温度和整个检修部件，均应工作在设计的温度范围内，一般来说，各种型号的磁力机械式氧分析仪均带有温度控制系统，以维持检测部件在恒温条件下工作。

3.无论是短时间的剧烈振动，轻微的持续振动，都会削弱磁性材料的磁场强度，因此，该类仪器多将检测器等敏感部件安装在防振装置中。当然，仪器安装位置也应避开振源并采取适当的防振措施。另外，任何电气线路不允许穿过这些敏感部分，以防电磁干扰和振动干扰。

氧化锆氧分析仪

氧化锆氧量分析仪，又被称为氧化锆氧分析仪，氧化锆分析仪/氧化锆氧量计/氧化锆氧量表等。较多用于测量燃烧过程中烟气的含氧浓度，同样也适用于非燃烧气体氧浓度测量。

其原理是在传感器内温度恒定的电化学电池(氧浓差电池，也简称锆头)产生一个毫伏电势，这个电势直接反应出烟气中含氧浓度值。

氧传感器的关键部件是氧化锆，在氧化锆元件的内外两侧涂上多孔性铂电极制成氧浓度差电池。它位于传感器的顶端。为了使电池保持额定的工作温度，在传感器中设置了加热器。

用氧分析仪内的温度控制器控制氧化锆温度恒定。

氧化锆氧量分析仪的构成是由氧传感器(又称氧探头、氧检测器)、氧分析仪（又称变送器、变送单元、转换器、分析仪）以及它们之间的连接电缆等组成。

氧化锆探头是利用氧化锆浓差电势来测定氧含量的传感器，其核心的氧化锆管安置在一微型电炉内，位于整个探头的顶端。氧化锆管是由氧化锆材料掺以一定量的氧化钇或氧化钙经高温烧结后形成的稳定的氧化锆陶瓷烧结体。由于它的立方晶格中含有氧离子空穴，因此在高温下它是良好的氧离子导体。因其这一特性，在一定高温下，当锆管两边的氧含量不同时，它便是一个典型的氧浓差电池，在此电池中，空气是参比气，它与烟气分别位于内外电极。在实际的氧探头中，空气流经外电极，烟气流经内电极，当烟气氧含量P小于空气氧含量P0（

20."6%O2）时，空气中的氧分子从外电极上夺取4个电子形成2个氧离子，发生如下电极反应：

O（P0）+4e-→2O-2氧离子在氧化锆管中迅速迁移到烟气边，在内电极上发生相反的电极反应：2O-2→O（P0）+4e-由于氧浓差导致氧离子从空气边迁移到烟气边，因而产生的电势又导致氧离子从烟气边反向迁移到空气边，当这两种迁移达到平衡后，便在两电极间产生一个与氧浓差有关的电势信号E,该电势信号符合"能斯特"方程：

E=(RT/4F)Ln(P0 /P)

(1)式中R、F分别是气体常数和法拉第常数，T是锆管绝对温度（K）, P0是空气氧含量（

20."6%O2）, P是烟气含量。由

（1）式可见，在一定的高温条件下（一般）600℃），一定的烟气氧含量便会有一对应的电势输出，在理想状态下，其电势值在高温区域内对应氧含量。

在理想状态下，当被测烟气与参比气浓度一样时，其输出电势E值为0 mV,但在实际应用中，锆管实际条件和现场情况均不是理想状态。故事实上的锆管是偏离此值的。实际上，一定氧含量锆管输出的电势为理论值和本底电势的和，我们称为无浓差条件下锆管输出的电势值为本底电势或称为零位电势，此值的大小又在不同温度下呈不同的值，并且随锆管使用期延长而变化。

激光氧分析仪

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。它与传统红外光谱吸收技术的不同之处在于，半导体激光光谱宽度远小于气体吸收谱线的展宽（测量范围更窄，更有针对性，自然抗干扰能力强）。因此，TDLAS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的影响，测量更准确。

激光分析仪比起传统的抽取式的分析仪有他本身自有的优势。首先，激光分析仪采用原位式安装，直接安装于工艺管道上，省去了采样探头、采样管线和预处理系统。其次，激光分析仪维护起来非常简便，降低了维护费用。最后，激光分析仪的响应时间最低可达1秒，为安全保护系统及时提供数据，可以胜任关键点的测量。值得一提的是，虽然激光分析仪有诸多优势，但其不能完全代替传统的分析仪表。在一些测量点上，比如磨煤机出口，煤粉仓等，由于含尘量非常大，激光的透光率会受到很大的影响，从而使得测量效果变差。这个时候只能采用传统抽取式分析仪来测量。

用在最合适的地方，只有最好的仪表，公司的目标：

以最简洁的方案解决客户的需求，让客户使用到安全、易用的仪表。结合西安绿能升华仪器仪表有限责任公司多年研发生产结合客户实际需求，简单归纳几种氧分析仪应用及优劣，欢迎探讨：

1.电化学氧分析仪：

成本最低，传感器可测量范围从PPM延展到百分比级别，适用范围广，价格便宜，适用于绝大多数应用场合。传感器一般3-5年使用寿命，定期更换即可。本公司此类仪表在4千到7千上下。

2.氧化锆氧分析仪：

价格略高于电化学类氧分析仪，适用于烟气，烟道氧的测量，也可用于其他场合，一台仪表可完成等ppm级到百分比级别的测量，精度不缺失，测量速度很快，缺点是需要预热700度左右，同时被测气体中不能含有大浓度可燃气如氢气等，否则会损坏传感器。更适合在线测量，比电化学氧分析仪重量大。本公司此类仪表价格一般在8千上下。

3.磁氧分析仪：

不同于前两种氧分析仪，传感器无寿命限制，没有认为损坏的前提下，可长期使用，对流量稍微敏感，需保证进气压力稳定。典型应用是高纯氧分析，可完成

99."99%的氧含量分析。根据传感器，可细分为热磁和磁力机械式氧分析仪，热磁氧需要预热一定时间，价格比磁力机械式便宜。百分比级别氧含量应用较多。

4.激光氧分析仪：

分析仪速度快，土豪用户首选，原位式首选，省去各种采样过滤。需注意如管道烟尘较多，需配备制氮机吹扫。仪表价格很贵。维护的不错的话，相当好用，1秒内出数据，国内聚光还有北京都有厂家生产，性能一般，此价格档位，建议客户直接选用进口仪表。

注：

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水质分析仪的工作原理及特点

水质分析仪的工作原理及特点 一、前言 随着近年来我国经济的快速发展，城市的工业和生活垃圾大量增加，目前对垃圾进行处理的主要方法是卫生填埋，而进行填埋都是露天作业，垃圾经压实后，随着垃圾中生物的分解及遇到雨雪天气时，雨水和雪水渗入填埋区，会产生垃圾渗滤液。渗滤液属高浓度有机废水，浓度值变化范围大，其中含碳氢化合物、硝酸盐、硫酸盐及微量铜、镉、铅等重金属离子，细菌指标很高，如不进行处理直接排入水体，将严重污染当地的水环境。为了保护水环境，必须加强对污水排放的监测。检测点的设计和检测仪表（主要是水质分析仪）的质量对水环境监测起着至关重要的作用，本文结合某一污水处理厂的设计谈谈这方面体会。 二、水质分析仪的工作原理 污水处理厂使用的分析仪有两种：pH计和溶氧分析仪。 1、pH计的工作原理 水的pH值随着所溶解的物质的多少而定，因此pH值能灵敏地指示出水质的变化情况。pH值的变化对生物的繁殖和生存有很大影响，同时还严重影响活性污泥生化作用，即影响处理效果，污水的pH值一般控制在6.5～7之间。水在化学上是中性的，某些水分子自发地按照下式分解：H2O=H++OH-，即分解成氢离子和氢氧根离子。在中性溶液中，氢离子H+和氢氧根离子OH-的浓度都是10-7mol/l，pH值是氢离子浓度以10为底的对数的负数：pH=-log，因此中性溶液的pH值等于7。如果有过量的氢离子，则pH值小于7，溶液呈酸性；反之，氢氧根离子过量，则溶液呈碱性。 pH值通常用电位法测量，通常用一个恒定电位的参比电极和测量电极组成一个原电池，原电池电动势的大小取决于氢离子的浓度，也取决于溶液的酸碱度。该厂采用了CPS11型pH传感器和CPM151型pH 变送器。具体结构如图1所示，测量电极上有特殊的对pH反应灵敏的玻璃探头，

氧气分析仪的特点与原理

氧气分析仪的特点与原理 氧气分析仪具有测量快速、准确、高精度的特点，它采用了先进的燃料池传感器测量氧含量。由于传感器完全密封，所以传感器是免维护的。通常使用寿命可达三到五年。 是老一代微氧仪的更新换代产品。并且与先进的单片机技术，流量控制，温度补偿，压力控制系统想结合，使之具有更好的人机操作平台和广泛的使用性能。 仪器采用独特的过压保护装置，当气体流量突然增大的时候，过压保护动作，气体进入传感器的通道被切断，从而很好的保护了传感器避免过压损坏。 同时由于该仪器设计时采针阀可将传感器在不使用的条件下密封，防止传感器在空气中消耗并且可以达到对进样管路进行吹扫，以达到清扫进样管路的目的，更使它在快速、大量分析作业众发挥重要作用。 仪器工作原理： 氧气分析仪采用完全密封的燃料池氧传感器是当前国际上zui先进的测氧方法之一。 燃料池氧传感器是由高活性的氧电极和铅电极构成，浸没在KOH的溶液中。在阴极氧被还原成氢氧根离子，而在阳极铅被氧化。 O2+2H2O+4e4OH 2Pb+4OH2Pb（OH）2+4e KOH溶液与外界有一层高分子薄膜隔开，样气不直接进入传感器，因而溶液与铅电

极不需定期清洗或更换。 样气中的氧分子通过高分子薄膜扩散到氧电极中进行电化学反应，电化学反应中产生的电流决定于扩散到氧电极的氧分子数，而氧的扩散速率又正比于样气中的氧含量； 这样，该传感器输出信号大小只与样气中的氧含量相关，而与通过传感器的气体总量无关。通过外部电路的连接，反应中的电荷转移即电流的大小与参加反应的氧成正比例关系。 采用此方法进行测氧，可以不受被测气体中还原性气体的影响，免去了许多的样气处理系统。它比老式“金网-铅”原电池测氧更快速，不需要漫长的开机吹除过程； “金网-铅”原电池样气直接进入溶液中，导致仪器的维护量很大，而燃料电池法样气不直接进入溶液中； 传感器可以非常稳定可靠的工作很长时间。事实上，燃料电池氧传感器是完全免维护的。 标签: 氧气分析仪

氧氮氢分析仪测定氮化锰铁中氮含量研究

氧氮氢分析仪测定氮化锰铁中氮含量研究 氮化锰铁是生产特殊合金钢、不锈钢、耐热钢必不可缺的合金剂，能提高钢的强度等机械性能，细化晶粒，稳定奥氏体。本文利用美国力可公司生产的氧氮氢分析仪（ONH836）测定氮化锰铁中氮元素含量，标样和分析试样的测定结果与强碱蒸馏分离-氨磺酸滴定法测定结果比较，数据稳定、可靠，是目前氮化锰铁测氮方法中较为快速的一种手段。 标签：氮化锰铁；热导法测氮；氧氮氢分析仪 1 前言 氮化锰铁是生产特殊合金钢、不锈钢、耐热钢必不可缺的合金剂，氮化锰铁的质量在一定程度上直接关系到成品钢的质量，因此对氮含量也有着较高的要求，是生产中的必检项目。2016年发布了冶金标准用蒸馏-中和滴定法测定氮化锰铁的氮含量的，但这种方法对于大批量检验来讲方法存在检验周期长、过程繁琐，测定装置清洗不方便，连接不好容易漏气造成结果偏低等缺点。本实验方法中采用力可氧氮氢测定分析仪直接测定氮化锰铁中氮含量进行了研究。 2 实验 2.1 仪器与试剂 实验仪器：ONH836氧氮氢联合测定分析仪（美国力可制造），高纯氦气（99.95%），粒状/稀土氧化铜，碱石棉，无水高氯酸镁（粒度1.2-2.0mm），锡囊φ5× 11mm，镍蓝（用75mLHAc+25mLNHO3+1.5mLHCL混酸处理，氮空白值<0.0005%），石墨内坩埚，石墨外坩堝，坩埚钳，电子天平、称样勺。 2.2 实验原理 电极炉中，利用石墨坩埚上通入较大电流产生2200℃高温使石墨坩埚中的试样被熔融，试样中的氢、氮元素分别生成H2、N2逸出，试样中氧元素与石墨坩埚中的碳元素结合生成CO和CO2与N2一起在氦气（载气）的作用下进入装有氧化铜的催化炉中，使CO全部转化为CO2，然后进入CO2红外检测池测定氧含量，再经过碱石棉除去CO2，在热导池中测定氮含量。由于气体的热导系数不同，从而使热敏元件的温度和阻值发生变化，通过电信号变化来测定氮含量。 2.3 实验方法 2.3.1 分析方法的建立 ①点击方法选择新建，输入方法名称；

简易频谱分析仪

简易频谱分析仪[ 2005年电子大赛二等奖] 摘要：本设计以凌阳16位单片机SPCE061A为核心控制器件，配合Xilinx Virtex-II FPGA及Xilinx公司提供的硬件DSP高级设计工具System Generator，制作完成本数字式外差频谱分析仪。前端利用高性能A/D对被测信号进行采集，利用FPGA高速、并行的处理特点，在FPGA内部完成数字混频，数字滤波等DSP 算法。 SPCE061A单片机是整个设计的核心控制器件，根据从键盘接受的数据控制整个系统的工作流程，包括控制FPGA工作以及控制双路D/A在模拟示波器屏幕上描绘频谱图。人机接口使用128×64液晶和4×4键盘。本系统运行稳定，功能齐全，人机界面友好。 关键字：SPCE061A 简易频谱分析仪 一、方案论证 频谱分析仪是在频域上观察电信号特征，并在显示仪器上显示当前信号频谱图的仪器。从实现方式上可分为模拟式与数字式两类方案，下面对两种方案进行比较： 方案一：模拟式频谱分析仪 模拟方式的频谱仪以模拟滤波器为基础，通常有并行滤波法、顺序滤波法，可调滤波法、扫描外差法等实现方法，现在广泛应用的模拟频谱分析仪设计方案多为扫描外差法，此方案原理框图如图1.1：

图 1.1 模拟外差式频谱仪原理框图 图中的扫频振荡器是仪器内部的振荡源，当扫频振荡器的频率在一定范围内扫动时，输入信号中的各个频率分量在混频器中产生差频信号 （），依次落入窄带滤波器的通带内（这个通带是固定的），获得中频增益，经检波后加到Y放大器，使亮点在屏幕上的垂直偏移正比于该频率分量的幅值。由于扫描电压在调制振荡器的同时，又驱动X放大器，从而可以在屏幕上显示出被测信号的线状频谱图。这是目前常用模拟外差式频谱仪的基本原理。模拟外差式频谱仪具有高带宽和高频率分辨率等优点，但是模拟器件调试复杂，短期实现有难度，尤其是在对频谱信息的存储和分析上，逊色于新兴的数字化频谱仪方案。 方案二：数字式频谱分析仪 数字式频谱仪通常使用高速A/D采集当前信号，然后送入处理器处理，最后将得到的各频率分量幅度值数据送入显示器显示，其组成框图如图1.2： 图 1.2 数字式频谱仪组成框图

频谱分析仪的原理及应用

频谱分析仪的原理及应用 （远程互动方式） 一、实验目的： 1、熟悉远程电子实验系统客户端程序的操作，了解如何控制远地服务器主机，操作与其连接的电子综合实验板和PCI-1200数据采集卡，具体可参照实验操作说明。 2、了解FFT 快速傅立叶变换理论及数字式频谱分析仪的工作原理，同时了解信号波形的数字合成方法以及程控信号源的工作原理。 3、在客户端程序上进行远程实验操作，由程控信号源分别产生正弦波、方波、三角波等几种典型电压波形，并由数字频谱分析仪对这几种典型电压波形进行频谱分析，并对测量结果做记录。 二、实验原理： 1、理论概要 数字式频谱分析仪是通过A/D 采样器件，将模拟信号转换为数字信号，传给微处理器系统或计算机来处理和显示，与模拟仪器相比，数据的量化更精确，而且很容易实现存储、传输、控制等智能化的功能。电压测量的分辨率取决于A/D 采样器件的位数，例如12位A/D 采样的分辨率是1/4096。在对交流信号的测量中，根据奈奎斯特采样定理，采样速率必须是信号频率的两倍以上，采样频率越高，时间轴上的信号分辨力就越高，所获得的信号就越接近原始信号，在频谱上展现的频带就越宽。 本实验系统基于虚拟仪器构建，数字频谱分析仪是通过PCI-1200数据采集卡来实现的。通过虚拟仪器软件提供的网络通信功能，实现客户端与服务器之间的远程通信。由客户端程序发出操作请求，由服务器接受并按照要求控制硬件实验系统，然后将采集到的实验数据发给客户端，由客户端程序进行处理。 频谱分析仪是在频域进行信号分析测量的仪器之一，它采用滤波或傅立叶变换的方法，分析信号中所含各个频率份量的幅值、功率、能量和相位关系。频谱仪按工作原理，大致可分为滤波法和计算法两大类，本实验所用的数字频谱分析仪采用的是计算法。 计算法频谱分析仪的构成如图1所示： 图1 计算法频谱分析仪构成方框图 数据采集部分由数据采集部分由抗混低通滤波（LP ）、采样保持（S/H ）和模数转换（A/D ）几个部分组成。 数字信号处理（DSP ）部分的核心是FFT 运算。 有限离散序列Xn 和它的频谱X m 之间的傅立叶变换可表示如下： N-1 nm X m = ∑ Xn ·W N n=0 -j2π/N 式中W N = C n,m = 0,1,……,N-1 1 N-1 -nm Xn = － ∑ X m ·W N N m=0 X m 有N 个复数值，由它可获得振幅和相位谱∣X m ∣,φm 。由于时间信号Xn 总是实函数，X m 的N 个值的前后半部分共轭对称。 由于数据采集进行的是有限时间内的信号采集，而不是无限时间信号，在进行FFT 变

溶氧分析仪的工作原理

溶氧分析仪的工作原理 整理时间：2008-8-8 10:05:00 查看次数：373关键词：溶解氧分析仪，工作原理 测定氧含量主要有三种方法：自动比色分析和化学分析测量，顺磁法测量，电化学法测量。水中溶氧量一般采用电化学法测量。该厂采用了COS4型溶氧传感器和COM252型溶氧变送器。 氧能溶于水，溶解度取决于温度、水表面的总压、分压和水中溶解的盐类。大气压力越高，水溶解氧的能力就越大，其关系由亨利（Henry）定律和道尔顿（Dalton）定律确定，亨利定律认为气体的 溶解度与其分压成正比。 以COS4氧量测量传感器为例，其中的电极由阴极（常用金和铂制成）和带电流的反电极（银）、无电流的参比电极（银）组成，电极浸没在电解质如KCl、KOH中，传感器有隔膜覆盖，隔膜将电极和电解质与被测量的液体分开，因此保护了传感器，既能防止电解质逸出，又可防止外来物质的侵入 而导致污染和毒化。 相反电极和阴极之间施加极化电压，假如测量元件浸入在有溶解氧的水中，氧会通过隔膜扩散，出现在阴极上（电子过剩）的氧分子就会被还原成氢氧根离子： O2+2H2O+4e-? 4OH-。 电化学当量的氯化银沉淀在反电极上（电子不足）：4Ag+4Cl-? 4AgCl+4e-。对于每个氧分子，阴极放出4个电子，反电极接受电子，形成电流，电流的大小与被测同污水的氧分压成正比，该信号连同传感器上热电阻测出的温度信号被送入变送器，利用传感器中存储的含氧量和氧分压、温度之间的关系曲线计算出水中的含氧量，然后转化成标准信号输出。参比电极的功能是确定阴极电位。COS4

溶氧传感器的响应时间为：3分钟后达到最终测量值的90%，9分钟后达到最终测量值的99%；最低 流速要求为0.5cm/s。

几种氧分析仪原理及应用

1、电化学氧分析仪： 相当一部分的可燃性的、有毒有害气体都有电化学活性，可以被电化学氧化或者还原。利用这些反应，可以分辨气体成份、检测气体浓度。电化学气体传感器分很多子类： （1）原电池型气体传感器（也称：加伏尼电池型气体传感器，也有称燃料电池型气体传感器，也有称自发电池型气体传感器），他们的原理行同我们用的干电池，只是，电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例，氧在阴极被还原，电子通过电流表流到阳极，在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫、氯气等。 （2）恒定电位电解池型气体传感器，这种传感器用于检测还原性气体非常有效，它的原理与原电池型传感器不一样，它的电化学反应是在电流强制下发生的，是一种真正的库仑分析的传感器。这种传感器已经成功地用于：一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中，是目前有毒有害气体检测的主流传感器。 （3）浓差电池型气体传感器，具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧，会自发形成浓差电动势，电动势的大小与气体的浓度有关，这种传感器的成功实例就是汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。 （4）极限电流型气体传感器，有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧（气）浓度传感器，用于汽车的氧气检测，和钢水中氧浓度检测。 目前这种传感器的主要供应商遍布全世界，主要在德国、日本、美国，最近新加入几个欧洲供应商：英国、瑞士等。 2、顺磁式氧分析仪： 顺磁式氧分析仪：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含氧量的分析仪器。顺磁式氧分析仪，也可叫做磁效应式氧分析仪、或磁式氧分析仪，我们通常通称为磁氧分析仪。它一般分为热磁对流式、压力机械式和磁压力式氧分析仪三种。 物质的磁特性：任何物质在外界磁场的作用下都会被磁化，呈现出一定的磁特性。物质在外加磁场中被磁化，其本身就会产生一个附加磁场，附加磁场与外磁场方向相同时，该物质就被外磁场吸引；附加磁场与外磁场方向相反时，则被外磁场排斥。因此，我们通常会将被外磁场吸引的物质称为顺磁性物质，或者说该物质具有顺磁性；而把被磁场排斥的物质称为逆磁性物质，或者说该物质具有逆磁性。气体介质处于磁场中也会被磁化，我们根据气体组分对磁场的吸引和排斥的不同，也将气体分为顺磁性和逆磁性。顺磁性气体有：O2、NO、NO2等；逆磁性气体有：H2、N2、CO2、CH4等。 磁性氧气传感器是磁性氧气分析仪的核心，但是目前也已经实现了“传感器化”进程。这种传感器只能用于氧气的检测，选择性极好。大气环境中只有氮氧化物能够产生微小的影响，但是由于这些干扰气体的含量往往很少，所以，磁氧分析技术的选择性几乎是唯一的！ 当然磁氧根据传感器类型，又分为磁力机械式，热磁式氧分析仪，热磁式市场售价略低，

pH计和溶氧分析仪的原理及特点

pH计和溶氧分析仪的原理及特点 1、pH计的工作原理 水的pH值随着所溶解的物质的多少而定，因此pH值能灵敏地指示出水质的变化情况。pH 值的变化对生物的繁殖和生存有很大影响，同时还严重影响活性污泥生化作用，即影响处理效果，污水的pH值一般控制在6.5～7之间。水在化学上是中性的，某些水分子自发地按照下式分解：H2O=H++OH-，即分解成氢离子和氢氧根离子。在中性溶液中，氢离子H+和氢氧根离子OH-的浓度都是10～7mol/l，pH值是氢离子浓度以10为底的对数的负数：pH=-log，因此中性溶液的pH值等于7。如果有过量的氢离子，则pH值小于7，溶液呈酸性；反之，氢氧根离子过量，则溶液呈碱性。 pH值通常用电位法测量，通常用一个恒定电位的参比电极和测量电极组成一个原电池，原电池电动势的大小取决于氢离子的浓度，也取决于溶液的酸碱度。该厂采用了CPS11型pH 传感器和CPM151型pH变送器。测量电极上有特殊的对pH反应灵敏的玻璃探头，它是由能导电、能渗透氢离子的特殊玻璃制成，具有测量精度高、抗干扰性好等特点。当玻璃探头和氢离子接触时，就产生电位。电位是通过悬吊在氯化银溶液中的银丝对照参比电极测到的。pH值不同，对应产生的电位也不一样，通过变送器将其转换成标准4～20mA输出。 2、溶氧分析仪的工作原理 水中的氧含量可充分显示水自净的程度。对于使用活化污泥的生物处理厂来说，了解曝气池和氧化沟的氧含量非常重要，污水中溶氧增加，会促进除厌氧微生物以外的生物活动，因而能去除挥发性物质和易于自然氧化的离子，使污水得到净化。

测定氧含量主要有三种方法：自动比色分析和化学分析测量，顺磁法测量，电化学法测量。水中溶氧量一般采用电化学法测量。该厂采用了COS4型溶氧传感器和COM252型溶氧变送器。氧能溶于水，溶解度取决于温度、水表面的总压、分压和水中溶解的盐类。大气压力越高，水溶解氧的能力就越大，其关系由亨利（Henry）定律和道尔顿（Dalton）定律确定，亨利定律认为气体的溶解度与其分压成正比。 以COS4氧量测量传感器为例，其中的电极由阴极（常用金和铂制成）和带电流的反电极（银）、无电流的参比电极（银）组成，电极浸没在电解质如KCl、KOH中，传感器有隔膜覆盖，隔膜将电极和电解质与被测量的液体分开，因此保护了传感器，既能防止电解质逸出，又可防止外来物质的侵入而导致污染和毒化。 相反电极和阴极之间施加极化电压，假如测量元件浸入在有溶解氧的水中，氧会通过隔膜扩散，出现在阴极上（电子过剩）的氧分子就会被还原成氢氧根离子： O2+2H2O+4e-? 4OH-。 电化学当量的氯化银沉淀在反电极上（电子不足）：4Ag+4Cl-? 4AgCl+4e-。对于每个氧分子，阴极放出4个电子，反电极接受电子，形成电流，电流的大小与被测同污水的氧分压成正比，该信号连同传感器上热电阻测出的温度信号被送入变送器，利用传感器中存储的含氧量和氧分压、温度之间的关系曲线计算出水中的含氧量，然后转化成标准信号输出。参比电极的功能是确定阴极电位。COS4溶氧传感器的响应时间为：3分钟后达到最终测量值的90%，9分钟后达到最终测量值的99%；最低流速要求为0.5cm/s。 3、 pH计的特点

史上最好的频谱分析仪基础知识(收藏必备)

频谱分析是观察和测量信号幅度和信号失真的一种快速方法，其显示结果可以直观反映出输入信号的傅立叶变换的幅度。信号频域分析的测量范围极其宽广，超过140dB，这使得频谱分析仪成为适合现代通信和微波领域的多用途仪器。频谱分析实质上是考察给定信号源，天线，或信号分配系统的幅度与频率的关系，这种分析能给出有关信号的重要信息，如稳定度，失真，幅度以及调制的类型和质量。利用这些信息，可以进行电路或系统的调试，以提高效率或验证在所需要的信息发射和不需要的信号发射方面是否符合不断涌现的各种规章条例。 现代频谱分析仪已经得到许多综合利用，从研究开发到生产制造，到现场维护。新型频谱分析仪已经改名叫信号分析仪，已经成为具有重要价值的实验室仪器，能够快速观察大的频谱宽度，然后迅速移近放大来观察信号细节已受到工程师的高度重视。在制造领域，测量速度结合通过计算机来存取数据的能力，可以快速，精确和重复地完成一些极其复杂的测量。 有两种技术方法可完成信号频域测量（统称为频谱分析）。 1．FFT分析仪用数值计算的方法处理一定时间周期的信号，可提供频率；幅度和相位信息。这种仪器同样能分析周期和非周期信号。FFT 的特点是速度快；精度高，但其分析频率带宽受ADC采样速率限制，适合分析窄带宽信号。 2．扫频式频谱分析仪可分析稳定和周期变化信号，可提供信号幅度和频率信息，适合于宽频带快速扫描测试。

图1 信号的频域分析技术 快速傅立叶变换频谱分析仪 快速傅立叶变换可用来确定时域信号的频谱。信号必须在时域中被数字化，然后执行FFT算法来求出频谱。一般FFT分析仪的结构是：输入信号首先通过一个可变衰减器，以提供不同的测量范围，然后信号经过低通滤波器，除去处于仪器频率范围之外的不希望的高频分量，再对波形进行取样即模拟到数字转换，转换为数字形式后，用微处理器（或其他数字电路如FPGA,DSP）接收取样波形，利用FFT计算波形的频谱，并将结果记录和显示在屏幕上。 FFT分析仪能够完成多通道滤波器式同样的功能，但无需使用许多带通滤波器，它使用数字信号处理来实现多个独立滤波器相当的功能。从概念上讲，FFT方法

频谱分析仪使用注意

正确使用频谱分析仪需注意的几点 首先，电源对于频谱分析仪来说是非常重要的，在给频谱分析仪加电之前，一定要确保电源接确，保证地线可靠接地。频谱仪配置的是三芯电源线，开机之前，必须将电源线插头插入标准的三相插座中，不要使用没有保护地的电源线，以防止可能造成的人身伤害。 其次，对信号进行精确测量前，开机后应预热三十分钟，当测试环境温度改变3—5度时，频谱仪应重新进行校准。 三，任何频谱仪在输入端口都有一个允许输入的最大安全功率，称为最大输入电平。如国产多功能频谱分析仪AV4032要求连续波输入信号的最大功率不能超过＋30dBmW（1W），且不允许直流输入。若输入信号值超出了频谱仪所允许的最大输入电平值，则会造成仪器损坏；对于不允许直流输入的频谱仪，若输入信号中含有直流成份，则也会对频谱仪造成损伤。 一般频谱仪的最大输入电平值通常在前面板靠近输入连接口的地方标出。如果频谱仪不允许信号中含有直流电压，当测量带有直流分量的信号时，应外接一个恰当数值的电容器用于隔直流。 当对所测信号的性质不太了解时，可采用以下的办法来保证频谱分析仪的安全使用：如果有RF功率计，可以用它来先测一下信号电平，如果没有功率计，则在信号电缆与频谱仪的输入端之间应接上一个一定量值的外部衰减器，频谱仪应选择最大的射频衰减和可能的最大基准电平，并且使用最宽的频率扫宽（SPAN），保证可能偏出屏幕的信号可以清晰看见。我们也可以使用示波器、电压表等仪器来检查DC及AC信号电平。 频谱分析仪的工作原理 频谱分析仪架构犹如时域用途的示波器,外观如图1.2所示,面板上布建许多功能控制按键,作为系统功能之调整与控制,系统主要的功能是在频域里显示输入信号的频谱特性.频谱分

氧分析仪说明书

注意事项 ！使用及保存注意事项 ●仪器在使用过程中不可打开外壳，避免发生烫伤及触电危险。 ●仪器在使用、存放、及运输过程中应避免强烈震动，以免损坏氧化锆 传感器。 ●仪器在存放期间应保持清洁，要防止仪器受潮，进排气嘴应加盖防尘 帽，以防落入异物及灰尘。 请严格遵守注意事项，否则将造成人为测量误差或重大事故！！！ 服务与保证

仪器自出厂之日起，仪器的保修期限为一年。凡在此期限内，工作人员在正常操作的情况下，仪器出现的软件或硬件的故障，我公司均负责免费维修及更换零部件。若由于工作人员违反操作规程、不严格按照使用说明操作仪器以及由于不可抗拒的因素而对仪器造成的损坏，我公司不负责免费维修。如需维修，我公司将根据损坏情况适当收取维修成本费用。 如有用户需要，我公司也可指派技术人员进行现场培训。 如果您对本公司的仪器在使用和操作过程中，还有什么疑问及要求请及时与我们联系，以便我们能给您提供更完善的服务。联系方式见封底。 一、概述

该氧分析仪是利用氧化锆氧浓度差电池作为检测传感器的氧量分析仪器。该仪器测控系统采用了最新型的单片机计算与控制系统，LED显示器；具有技术先进、精度高、响应快、性能稳定、功能齐全、操作方便、气体分析过程连续等特点；它不仅可测量锅炉燃烧过程中残余氧量，而且可以用于热力学研究，气体制造厂氧含量的连续监测、均热炉燃烧过程中的控制、化工、冶金、电子工业、医疗等方面的气体中氧含量的检测。 本公司生产的测量氧探头分为中温型、低温型、高温型，其基本参数及使用性能如下表1所示： 二、工作原理 2.1氧化锆原理图

仪器的工作原理如图1.0所示。它主要由气路系统、氧化锆传感器、微机测控系统三部分组成。 图1.0 测量原理框图 2.2氧化锆传感器 氧化锆传感器是由氧化锆陶瓷材料制成的氧浓度差电池，在高温时氧化锆具有氧离子的传导特性，当氧化锆管的两个电极之间的氧分压不同时，氧浓度差电池产生一个与氧浓度成比例的电势，电势大小按下式计算： E = ln 式中：R ——理想气体常数 F ——法拉第常数 T ——氧化锆加热炉绝对温度(K) ｎ——电极反应的电子交换数目 P 0 ——空气中氧分压（20.9%） P ——样气中的氧分压 通过测量氧浓度差电池的电动势E 与温度T ，就可以计算出样气中的氧分压，即氧含量。浓度差电池的各种干扰电势，如本底电势、渗透效应、 RT 2n P 0 P

氧氮分析仪TC600操作规程

一、设备点检 1．载气检查 1.1入口压力：目测压力在规定范围内，如不在范围内，则通 过减压阀调整； 1.2系统压力：目测压力在规定范围内，如不在范围内，则报 仪器科； 1.3载气流量：在仪器工作状态下，载气流量应显示在规定范 围内。 2．动力气检查：目测压力在规定范围内，如不在范围内，则通过减压阀调整； 3．试剂更换、炉头清扫和漏气检查：见五日常点检； 4．凡进行了试剂更换或停电后重新启动，必须对仪器的工作环境进行检查，确认正常后，仪器才能投入生产分析； 5．每班点检后记录在如下的点检记录表上。 TC-600点检记录表 机名：氧氮分析仪型号：TC－600 序号点检项目点检基准点检 周期 早中夜 1 氦气入口压力20psi±2psi 1次/班 2 动力气入口压力40psi±4psi 1次/班 3 氦气系统压力1480～1500mmHg 1次/班 4 分析时流量450ml/分±10 ml 1次/班 5 净化栽气 干燥剂/CO2吸收剂 更换每月1次测量部分 干燥剂/CO2吸收剂 更换周1次 6 稀土氧化铜更换每月1次 7 天平检查天平自动校正1次/班 8 加样滑板清扫，涂油脂周1次 9 上、下电极用专用刷子清扫1次/5次分析 10 内循环冷却水水量在报警器以上、温度＜35℃1次/班 11 除尘管玻璃棉2/3变黑更换1次/班 12 环境检查1．CO、CO2(H、L)≥1.5V 1次/班2．氮池输出＜0.5V1次/班3．净化炉650℃±10℃1次/班4．氧化铜炉650℃±10℃1次/班 年月日点检者说明：“√”表示正常；“○”表示更换；“Δ”表示检修；“×”表示故障。

二、安全注意事项 1.试样燃烧结束后，不准用手直接拿坩锅，以防烫伤； 2.掉换试剂时，需将分析气体的载气关闭，以防试剂冲出； 3.掉换氧化铜、金属铜时，先将载气关闭，然后慢慢拿出管 子，注意管子很烫，防止烫伤。 三、技术参数： （一）1克试样时测试范围： 1.氧 0.000005～5.0% 2.氮 0.000005～ 3.0% （二）精度： 氧和氮 0.2μg/g或1.0%RSD （三）检出限： 氧和氮 0.001μg/g （四）一般试样称量：通常为1克 （五）天平显示精度及重现性： 0.0001～100克±0.0001克（六）所需气体: 1.载气 He≥99.99% 20psi±2psi 2.动力气 N 2 、Ar或压缩空气40Psi±4psi （七）所需化学试剂和材料： 1、无水过氯酸镁 2、钠石棉 3、金属铜车丝 4、金属铜屑 5、稀土氧化铜 6、Supelco过滤剂（氧水分离器） 7、石英棉 8、玻璃棉 9、石墨外坩埚 10、石墨内坩埚 （八）电源与炉子： 1.主机电源： 230V±10％ 50/60HZ 40A 2.计算机电源：115/230V±10％ 50/60HZ 5/3A 3.炉子形式脉冲炉，最大功率7.5千瓦（九）计算机与操作系统： 1.计算机：Pentium4 2.操作系统：Windows XP 必须无油无水 LECO 501-171 LECO 502-174 LECO 501-621 LECO 502-295 LECO 501-170 LECO 783-785-110 LECO 502-177 LECO 501-081 国产 国产 交流电单相

氮氧化物分析仪分析原理

氮氧化物分析仪原理 IEM-ME200氮氧分析仪依据超高频常温超导谐振原理研发（超高频及3GHz-30GHz 之间的无线电波），采用专利技术以精湛工艺制造而成，是一款高规格的氮氧气分析仪，集无可匹敌的精度、灵活性和性能于一身，能够实现对过程和安全的最优控制，提供快速、线性、准确、高度稳定和高选择性响应。 IEM-ME200氮氧分析仪探测器采常温超导稀土金属（铋）元素高精度集成（常温超导材料即在广义常态的已知各种温度（低于材料熔点）下具有“零电阻”特性的导体材料），探测器根据中央处理器发出的探测指令在探测区域形成超高常温超导谐振区（谐振即物理的简谐振动，物体在跟偏离平衡位置的位移成正比，且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动），中央处理器以常温超导稀土金属（铋）元素固有的超高频常温超导谐振系数对一切经过此区域的气体成分进气探测分析，探测区域与被探测过程气体形成一个相对恒定的超高频常温超导谐振探测场。当氮氧化物和氧含量在被探测区内出现时整个恒定的超高频常温谐振探测场就会被扰动，中央处理器就会瞬间将这种扰动信号进行数值化分析并转换成模拟信号输出。由于常温超导稀土金属（铋）元素固有的超高频常温超导谐振性（即超高频常温超导谐振系数）只对氮氧气体（NO X/02）敏感，所以超高频常温超导谐振探测场只对氮氧气体扰动产生信号反应，而其他气体成分则不会对气体分析产生交叉干扰，从而我们也就能在很短的时间内获取所探测氮氧化物和氧含量信息，为下一步工作提供了可靠的数据保障。 分析原理 IEM-ME300氨气分析仪依据超高频常温超导谐振原理研发（超高频及3GHz-30GHz 之间的无线电波），采用专利技术以精湛工艺制造而成，是一款高规格的氨气分析仪，集无可匹敌的精度、灵活性和性能于一身，能够实现对过程和安全的最优控制，提供响应速度快，测量精度高，稳定性和重复性好。 IEM-ME300氨气分析仪探测器采常温超导稀土金属（铋）元素高精度集成（常温超导材料即在广义常态的已知各种温度（低于材料熔点）下具有“零电阻”特性的导体材料），氨气传感器根据处理器发出的探测指令在探测区域形成超高常温超导谐振区（谐振即物理的简谐振动，物体在跟偏离平衡位置的位移成正比，且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动），处理器以常温超导稀土金属（铋）元素固有的超高频常温超导谐振系数对一切经过此区域的气体成分进气探测分析，探测区域与被探测过程气体形成一个相对恒定的超高频常温超导谐振探测场。当氨含量在被探测区内出现时整个恒定的超高频常温谐振探测场就会被扰动，处理器就会瞬间将这种扰动信号进行数值化分析并转换成模拟信号输出。由于常温超导稀土金属（铋）元素固有的超高频常温超导谐振性（即超高频常温超导谐振系数）只对氨气（NH3）产生反应，所以超高频常温超导谐振探测场只对氨的微弱扰动产生信号反应。而其他气体成分则不会对气体分析产生交叉干扰，从而我们也就能在很短的时间内获取所探测氨含量信息，为下一步工作提供了可靠的数据保障。 分析原理 IEM-ME400氮氧/氨气体分析仪依据超高频常温超导谐振原理研发（超高频及3GHz-30GHz之间的无线电波），采用专利技术以精湛工艺制造而成，是一款高规格的氮氧/氨气体分析仪，集无可匹敌的精度、灵活性和性能于一身，能够实现对过程和安全的最优控制，提供响应速度快，测量精度高，稳定性和重复性好。 IEM-ME400氮氧/氨分析仪探测器采常温超导稀土金属（铋）元素高精度集成（常温超导材料即在广义常态的已知各种温度（低于材料熔点）下具有“零电阻”特性的导体材料），氮

超外差频谱分析仪的原理及组成

显示器 扫描产生器 3.1 超外差式频谱分析仪的原理及组成 3.1.1 超外差频谱分析仪的原理结构图 图3-1所示，为超外差频谱分析仪的简单原理结构图。 图3-1 超外差频谱分析仪的简单原理结构图 由图3-1可知：超外差频谱分析仪一般由射频输入衰减器、低通滤波器或预选器、混频器、中频增益放大器、中频滤波器、本地振荡器、扫描产生器、检波器、视频滤波器和显示器组成。 超外差频谱分析仪的工作原理是：射频输入信号通过输入衰减器，经过低通滤波器或预选器到达混频器，输入信号同来自本地振荡器的本振信号混频，由于混频器是一个非线性器件，因此其输出信号不仅包含源信号频率（输入信号和本振信号），而且还包含输入信号和本 第3章 超外差式频谱分析仪的原理

振信号的和频与差频，如果混频器的输出信号在中频滤波器的带宽内，则频谱分析仪进一步处理此信号，即通过包络检波器、视频滤波器，最后在频谱分析仪显示器CRT 的垂直轴显示信号幅度，在水平轴显示信号的频率，从而达到测量信号的目的。 3.1.2 RF 输入衰减器 超外差频谱分析仪的第一部分就是RF 输入衰减器。可变输入衰减器的作用是保证混频器有一个合适的信号输入电平，以防止混频器过载、增益压缩和失真。由于衰减器是频谱分析仪的输入保护电路，因此基于参考电平，它的设置通常是自动的，但是也可以用手动的方式设置频谱分析仪的输入衰减大小，其设置步长是10dB 、5dB 、2dB ，甚至是1dB ，不同频谱分析仪其设置步长是不一样的。如Agilent 8560系列频谱分析仪的输入衰减的设置步长是10dB 。 图3-2是一个最大衰减为70dB ，步长为2dB 的输入衰减器电路的例子。电路中的电容器是用来避免频谱分析仪被直流信号烧毁，但可惜的是它不仅衰减了低频信号，而且使某些频谱分析仪最小可使用频率增加到100Hz ，而其他频谱分析仪增加到9kHz 。 图3-2 RF 输入衰减器电路 图3-3所示，当频谱分析仪RF 输入信号和本振信号加到混频器的输入时，可以调整RF 输入衰减器，使混频器的输入信号电平合适或最佳，这样就可以提高测量精度。 0到70dB 衰减，步长2dB 电容器

氧化锆氧分析仪原理

https://www.docsj.com/doc/cb13149877.html, 氧化锆氧分析仪具有结构和采样预处理系统较简单、灵敏度和分辨率高、测量范围宽、响应速度较快等优点。按检测方式的不同，氧化锆氧探头分为两大类：采样检测式氧探头及直插式氧探头。氧化锆氧分析仪原理，安徽康斐尔电气有限公司告诉您！ 安徽康斐尔电气有限公司位于长江之滨的的文明城市天长市，是集科技攻关、新品研发、制造营销、出口为一体的生产型企业。主要产品：电力电缆、控制电缆、计算机电缆、核电站用1E级和非1E 级电力电缆。仪器仪表系列：压力变送器、压力表系列、双金温度计、无纸记录仪、工业热电偶、仪表保护箱、温度传感器等。 氧化锆氧分分析仪可适用于燃气、燃油、燃煤各种炉型。测量温度从室温至1400度均可选择到合适的型号。氧化锆氧分分析仪安装方便，可热安装，对停启炉适应性强。同时，氧化锆氧量分析仪还可用于气氛控制，精确控制燃烧效率。 安徽康斐尔电气有限公司

https://www.docsj.com/doc/cb13149877.html, 氧化锆氧量分析仪主要用于测量燃烧过程中烟气的含氧浓度，同样也适用于非燃烧气体氧浓度测量。它又被称为氧化锆氧分析仪、氧化锆分析仪等。在传感器内温度恒定的电化学电池(氧浓差电池，也简称锆头)产生一个毫伏电势，这个电势直接反应出烟气中含氧浓度值。氧传感器的关键部件是氧化锆，在氧化锆元件的内外两侧涂上多孔性铂电极制成氧浓度差电池。它位于传感器的顶端。为了使电池保持额定的工作温度，在传感器中设置了加热器。用氧分析仪内的温度控制器控制氧化锆温度恒定。氧化锆氧量分析仪的构成是由氧传感器(又称氧探头、氧检测器)、氧分析仪(又称变送器、变送单元、转换器、分析仪)以及它们之间的连接电缆等组成。 公司拥有雄厚的技术力量、精良的制造工艺和科学的管理手段。公司严格执行产品标准及行业标准，按照国内各工矿企业的使用环境条件和工艺要求，制定严格的工艺流程，使产品工艺精良。公司自主研制、开发、生产的产品主要有六大系列，400多个品种。被广泛应 安徽康斐尔电气有限公司

频谱分析仪的工作原理

频谱分析仪的工作原理 频谱分析仪对于信号分析来说是不可少的。它是利用频率域对信号进行分析、研究，同时也应用于诸多领域，如通讯发射机以及干扰信号的测量，频谱的监测，器件的特性分析等等，各行各业、各个部门对频谱分析仪应用的侧重点也不尽相同。下面结合我台DSNG卫星移动站的工作特点，就电视信号传输过程中利用频谱分析仪捕捉卫星信标，监控地面站工作状态等方面，简要介绍一下频谱分析仪的工作原理。 科学发展到今天，我们可以用许多方法测量一个信号，不管它是什么信号。通常所用的最基本的仪器是示波器，观察信号的波形、频率、幅度等。但信号的变化非常复杂，许多信息是用示波器检测不出来的，如果我们要恢复一个非正弦波信号F，从理论上来说，它是由频率F1、电压V1与频率为F2、电压为V2信号的矢量迭加（见图1）。从分析手段来说，示波器横轴表示时间，纵轴为电压幅度，曲线是表示随时间变化的电压幅度。这是时域的测量方法，如果要观察其频率的组成，要用频域法，其横坐标为频率，纵轴为功率幅度。这样，我们就可以看到在不同频率点上功率幅度的分布，就可以了解这两个（或是多个）信号的频谱。有了这些单个信号的频谱，我们就能把复杂信号再现、复制出来。这一点是非常重要的。 对于一个有线电视信号，它包含许多图像和声音信号，其频谱分布非常复杂。在卫星监测上，能收到多个信道，每个信道都占有一定的频谱成份，每个频率点上都占有一定的带宽。这些信号都要从频谱分析的角度来得到所需要的参数。 从技术实现来说，目前有两种方法对信号频率进行分析。 其一是对信号进行时域的采集，然后对其进行傅里叶变换，将其转换成频域信号。我们把这种方法叫作动态信号的分析方法。特点是比较快，有较高的采样速率，较高的分辨率。即使是两个信号间隔非常近，用傅立叶变换也可将它们分辨出来。但由于其分析是用数字采样，所能分析信号的最高频率受其采样速率的影响，限制了对高频的分析。目前来说，最高的分析频率只是在10MHz或是几十MHz，也就是说其测量范围是从直流到几十MHz。是矢量分析。 这种分析方法一般用于低频信号的分析，如声音，振动等。 另一方法原理则不同。它是靠电路的硬件去实现的，而不是通过数学变换。它通过直接接收，称为超外差接收直接扫描调谐分析仪。我们叫它为扫描调谐分析仪。

氧氮分析仪测量原理

仪器名称：脉冲红外热导氧氮分析仪 仪器型号：ON-3000 制造商：北京纳克分析仪器有限公司 原产地：中国 仪器简介：适用于冶金、机械、科研、化工及商检质检等各行业黑色、有色、陶瓷、稀土及磁性材料中的氧氮元素含量的准确测定。 测定范围：氧0.1-2000ppm；氮0.1-5000ppm，分析时间：每样3min。仪器具有大功率（8kw）惰性气体保护电极炉，炉温高达3500℃强劲的4步脱气功能，分析精度O、N均为0.2ppm。纳克ON3000氧氮分析仪是为快速、准确测定铜、钢、铸铁、合金、锆、钛、钼、镍、陶瓷和其它无机材料中氧、氮的含量而专门设计制造的。 氧氮分析仪工作原理 氧氮分析仪能够在惰性气氛下，通过脉冲加热分解试样，由分非分解红外检测器和热导检测器分别测定各种钢铁、有色金属和新型材料中氧、氮的含量。该仪器配置有两个独立的分别检测高氧和低氧的红外检测池。氮则是通过双重范围的热导池测量。样品在高功率脉冲炉的石墨坩埚中加热可达3000℃以上高温，脉冲炉采用循环冷却水。ON-3000氧氮分析仪具有灵敏度高、性能好、测量范围宽和分析结果准确可靠等优点。 分析过程是采用脉冲加热预先放入石墨坩祸中的试样，本法用脉冲炉作热源，试样在助熔剂的作用下，使其于高温下熔融，释放出的CO、N2及H2等混合气体经400℃的稀土氧化铜生成CO2、N2及H2O，由高纯氦载人红外吸收池中，测出氧的百分含量后（也就是说O和 石墨反应生成了CO），CO2和H2O分别被碱石棉及过氯酸镁吸收，再经色谱分离，导人电 导池加以检测，氮用热导法测定。 金属中氧的测定一般采用脉冲加热-库仑滴定法和脉冲加热气相色谱法 氮的测定则采用凯氏滴定法或脉冲加热气相色谱法 氮氧的分析原理系统高温抽取试样中的氮和氧，氧转化为一氧化碳，用红外光谱测定，氮气用热导池检测。当大电流加在试样后，采焦耳热后快速加温，在OUT—GAS阶段对坩锅和助熔剂进行除气处理，然后再加大电流升温，进行试样中氮氧的抽取。氧气以一氧化碳的形式抽取出来，经过红外光谱检测(NDIR)得到氧浓度，然后再用氧化铜除去一氧化碳和氢气，最后用热导池检测得到氮的含量。两个工作过程：脱气过程和熔融释放过程。

频谱仪使用

频谱分析仪系统主要的功能是在频域里显示输入信号的频谱特性.频谱分析仪依信号处理方式的不同,一般有两种类型;即时频谱分析仪(Real-Time Spectrum Analyzer)与扫描调谐频谱分析仪(Sweep-Tuned Spectru m Analyzer).即时频率分析仪的功能为在同一瞬间显示频域的信号振幅,其工作原理是针对不同的频率信号而有相对应的滤波器与检知器(Detector),再经由同步的多工扫描器将信号传送到CRT萤幕上,其优点是能显示周期性杂散波(Periodic Random Waves)的瞬间反应,其缺点是价昂且性能受限於频宽范围,滤波器的数目与最大的多工交换时间(Switching Time).最常用的频谱分析仪是扫描调谐频谱分析仪,其基本结构类似超外差式接收器,工作原理是输入信号经衰减器直接外加到混波器,可调变的本地振荡器经与CRT同步的扫描产生器产生随时间作线性变化的振荡频率,经混波器与输入信号混波降频后的中频信号(IF)再放大,滤波与检波传送到CRT的垂直方向板,因此在CRT的纵轴显示信号振幅与频率的对应关系.影响信号反应的重要部份为滤波器频宽,滤波器之特性为高斯滤波器(Gaussian-Shaped Filter),影响的功能就是量测时常见到的解析频宽(R BW,ResolutionBandwidth).RBW代表两个不同频率的信号能够被清楚的分辨出来的最低频宽差异,两个不同频率的信号频宽如低於频谱分析仪的RBW,此时该两信号将重叠,难以分辨,较低的RBW固然有助於不同频率信号的分辨与量测,低的RBW将滤除较高频率的信号成份,导致信号显示时产生失真,失真值与设定的RB W密切相关,较高的RBW固然有助於宽频带信号的侦测,将增加杂讯底层值(Noise Floor),降低量测灵敏度,对於侦测低强度的信号易产生阻碍,因此适当的RBW宽度是正确使用频谱分析仪重要的概念. 频谱分析仪的使用 一、什么是频谱分析仪在频域内分析信号的图示测试仪。以图形方式显示信号幅度按频率的分布，即 X轴表示频率，Y轴表示信号幅度。 二、原理：用窄带带通滤波器对信号进行选通。 三、主要功能：显示被测信号的频谱、幅度、频率。可以全景显示，也可以选定带宽测试。 四、测量机制： 1、把被测信号与仪器内的基准频率、基准电平进行对比。因为许多测量的本质都是电平测试，如载 波电平、A/V、频响、C/N、CSO、CTB、HM、CM以及数字频道平均功率等。 2、波形分析：通过107选件和相应的分析软件，对电视的行波形进行分析，从而测试视频指标。如 DG、DP、CLDI、调制深度、频偏等。 五、操作： （一）硬键、软键和旋钮：这是仪器的基本操作手段。 1、三个大硬键和一个大旋钮：大旋钮的功能由三个大硬键设定。按一下频率硬键，则旋钮可以微调仪器显示的中心频率；按一下扫描宽度硬键，则旋钮可以调节仪器扫描的频率宽度；按一下幅度硬键，则旋钮可以调节信号幅度。旋动旋钮时，中心频率、扫描宽度（起始、终止频率）、和幅度的dB数同时显 示在屏幕上。 2、软键：在屏幕右边，有一排纵向排列的没有标志的按键，它的功能随项目而变，在屏幕的右侧对 应于按键处显示什么，它就是什么按键。 3、其它硬键：仪器状态(INSTRUMNT STATE)控制区有十个硬键：RESET清零、CANFIG配置、CAL校准、AUX CTRL辅助控制、COPY打印、MODE模式、SAVE存储、RECALL调用、MEAS/USE R测量/用户自定义、SGL SWP信号扫描。光标（MARKER）区有四个硬键：MKR光标、MKR 光标移动、RKR FCTN光标功能、PEAK SEARCH峰值搜索。控制（CONTRL）区有六个硬键：SWEEP扫描、BW带宽、TRIG触发、AUTO COVPLE自动耦合、TRACE跟踪、DISPLAY显示。在数字键区有一个B KSP回退，数字键区的右边是一纵排四个ENTER确认键，同时也是单位键。大旋钮上面的三个硬键是窗