氧分析仪如何选型？

氧分析仪是一种工业过程分析仪， 氧分析仪选型主要用于检测各种工业过程中混合气体的氧含量。广泛用于石油、空分、化工、磁性材料、高温烧结炉保护气体、电子工业保护气体、玻璃、建材等行业。 如何选择氧分析仪？

根据工作条件和过程的不同，有原理不同的氧分析仪，具体分为电化学氧分析仪(又称燃料电池氧分析仪)、氧化锆氧分析仪、磁氧分析仪(又称顺磁氧分析仪)和激光氧分析仪。不同原理的氧气分析仪有不同的优缺点。

1、SH/T 3005-2016 石油化工自动化仪表选型设计规范
9.2.4氧气分析仪的选择应符合下列要求:
a)常用的氧分析仪包括电化学氧分析仪、顺磁氧分析仪和氧化锆氧分析仪；
b)顺磁氧分析仪应用于测量氧含量百分比；
c)电化学氧分析仪适用于测量高纯气体(如氢气、氮气、氧气等)中10-6级的氧含量。)，但不用于酸性气体；
d)氧化锆氧分析仪应用于测量工业炉烟气或炉气的氧含量从0%到25%。当背景气体中含有可燃气体(或还原性气体)如碳氢化合物、一氧化碳、H2、硫等酸雾，并伴有火焰和强烈气流冲击时，不应选用氧化锆氧分析仪。

2、SH/T 3174-2017石油化工在线分析仪系统设计规范
6.1.3氧气分析仪
a)常用的氧分析仪包括电化学氧分析仪、顺磁氧分析仪和氧化锆氧分析仪；
b)氧化锆氧分析仪适用于测量工业炉烟气或炉气中0 ~ 25%的氧含量，但不适用于测量背景气体中含有碳氢化合物的样品:
c)电化学氧分析仪适用于测量高纯气体(如氢气、氯气、氧气等)中的氧含量。)在10-6级和10-9级:
d)顺磁氧分析仪应用于测量氧含量百分比。

工作原理和具体应用场景
1.氧化锆。用于焚烧炉(TO、RTO、TO&RTO)、加热炉、特殊蓄热室等。
氧化锆(ZrO2)是一种陶瓷，一种具有离子导电性的固体。室温下为单斜晶体。当温度升高到一定温度时，晶型变为立方晶体，体积收缩7%左右。当温度降低时，它又变成单斜晶体。如果反复加热和冷却，ZrO2会破裂。
因此，纯ZrO2不能用作测量元素。如果在ZrO2中加入一定量的氧化钙(CaO)或氧化钇(Y2O3)作为稳定剂，再经过高温煅烧，就会成为稳定的氧化锆材料。此时四价锆会被二价钙或三价钇取代，同时产生氧离子空穴，所以ZrO2属于阴离子型固体电解质。ZrO2主要通过空穴的运动导电。当温度达到600℃以上时，ZrO2成为良好的氧离子导体。 2.顺磁氧分析仪，恒氧分析仪用在大多数场合。
顺磁氧分析仪是一种测量气体中氧含量的分析仪器，它是基于氧气的体积磁化率远高于普通气体的原理，在磁场中具有极高的顺磁特性。一般分为热磁对流、磁力机械和磁压氧分析仪三种。

3.电化学氧分析仪，用于脱氢反应过程等场景。
电化学氧分析仪的核心部件是电化学氧传感器。常见的电化学氧传感器由传感电极(或工作电极)和反电极组成，其间有一薄层电解质。待检测的气体首先通过一个小的毛细管传感器，然后通过疏水膜扩散，最后到达电极表面。传感器的结构设计保证了适量的气体会进入并与感应电极反应产生足够的电信号，同时防止电解液从传感器中泄漏出来。通过疏水膜扩散到传感器中的气体在感应电极处经历氧化/还原反应，并且在电极之间连接电阻器，从而在阴极和阳极之间将产生与氧浓度成比例的电流。通过检测该电流，反映出气体中的氧浓度。

4.激光氧分析仪主要用于检测环保领域废液焚烧技术中的氧含量。
激光气体分析仪采用TDLAS光谱吸收技术，通过分析气体对激光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。与红外气体分析仪相比，激光抗干扰性强得多，不受H2O和CO2含量的影响，测量更准确。