順磁氧分析儀是在磁場(chǎng)中具有*順磁性的原理制成的一類測(cè)量氣體中氧含量的儀器。其產(chǎn)品是根據(jù)氧氣的體積磁化率比一般氣體高得多。

 

　　檢測(cè)原理：

　　順磁氧分析儀是根據(jù)氧氣的順磁性原理進(jìn)行檢測(cè)。在混合氣中，氧氣的磁化率比其它氣體高出數(shù)倍至數(shù)百倍，所以混合氣體的磁化率幾乎*取決于所含氧氣的多少，即根據(jù)混合氣體的磁化率可以確定含氧量的多少。

　　在傳感器封閉氣室的兩個(gè)磁極之間，安裝兩個(gè)充滿氮?dú)獾牟Ａ?，它們固定在一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的同軸支架上。啞鈴球的中軸上有一片反光鏡，反光鏡將光源發(fā)出的光束反射到光電傳感器上。被測(cè)氣體中的氧氣會(huì)被吸入磁場(chǎng)，產(chǎn)生對(duì)球體的作用力使得啞鈴球轉(zhuǎn)動(dòng)，反射鏡的角度發(fā)生變化使得光電傳感器上接收的光強(qiáng)度變化，控制系統(tǒng)為了使光電傳感器能夠接收到*的光信號(hào)，通過(guò)電流驅(qū)動(dòng)啞鈴球的電磁線圈，讓啞鈴球能還原到原來(lái)的位置，這個(gè)驅(qū)動(dòng)電流的大小與氧氣的濃度成正比，從而反應(yīng)氧氣濃度的大小。

 

　　順磁氧分析儀具有三種類型的順磁性分析儀：磁風(fēng)、磁壓和磁力矩。

　　1、磁（磁風(fēng)）分析儀：

　　本方法利用溫度依存順磁的關(guān)系，產(chǎn)生磁力感應(yīng)氣流（磁風(fēng)），然后測(cè)量磁風(fēng)。分析的樣品氣流過(guò)一個(gè)由樣品室和參比室組成的雙室系統(tǒng)。保持兩個(gè)室的溫度依賴于構(gòu)成惠斯通電橋的部件電阻器。兩個(gè)室具有同等的熱力學(xué)條件。樣品室位于永磁鐵磁場(chǎng)內(nèi)，而參比室不在該區(qū)域。電橋與橫流源相連，如果沒(méi)有氧氣的氣體流過(guò)兩氣個(gè)室，兩個(gè)氣室的熱力學(xué)條件保持相等。如果樣品氣室中的氣體含有O2，增強(qiáng)的循環(huán)氣流正比于樣品室的O2含量。這擾亂了溫度的平衡，溫度取決于電橋電路產(chǎn)生的直流信號(hào)，直流信號(hào)正比于樣品氣體的O2含量。用惠斯通電橋能夠檢測(cè)電流的變化，電流的大小與O2濃度相關(guān)。

　　2、磁風(fēng)力（磁壓）分析儀：

　　如果在磁場(chǎng)中氧含量不同的兩股不同的氣體相遇，由于它們的順磁性不同，在它們之間存在壓差，能夠利用該壓差形成氣動(dòng)惠斯通電橋。把參比氣體從兩個(gè)通道導(dǎo)入樣品室，在脈沖磁場(chǎng)的感應(yīng)下部分參比氣流與樣品氣流相遇，磁場(chǎng)吸收O2分子到樣品氣流的出口并產(chǎn)生一個(gè)小的反壓，導(dǎo)致兩股參比氣流之間在氣動(dòng)電橋中小的補(bǔ)償流動(dòng)。該流動(dòng)由微流量傳感器測(cè)量并正比于樣品氣體中O2的含量。

　　3、磁動(dòng)力（磁力矩）分析儀：

　　流動(dòng)氣體樣品中的O2分子在磁場(chǎng)中會(huì)形成局部的壓力梯度，能夠利用這種梯度對(duì)位于磁場(chǎng)中的小啞鈴形狀的物體施加壓力。扭矩引起啞鈴位移，由一個(gè)鏡子和光電池組合件測(cè)量該位移-啞鈴的角坐標(biāo)。產(chǎn)生的補(bǔ)償電流為位置的函數(shù)，導(dǎo)致電池扭矩抵消測(cè)量扭矩并且試圖使啞鈴回到它原來(lái)的位置。該補(bǔ)償電流正比于樣品氣體中含O2量。