附录H （资料性附录）常见氧浓度探测器

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惰化防爆指南 GB/T37241-2018

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H.1 概述

实际工程应用中有些氧在线分析仪表测得的氧浓度是干基，水蒸汽一般列入惰性气体而要求的惰化系统氧浓度是湿基，在选择氧浓度探测器时应特别注意。

氧浓度探测器的使用温度不应小于惰化系统的工作温度范围，其最大量程不应大于25%（体积分数），其精度不低于满量程的±2%。

电化学氧浓度探测器分为体积分数型氧浓度探测器和分压型氧浓度探测器。

电化学氧浓度探测器是基于电化学原理，探测器中含有阳极、阴极和电解液，能够产生正比于氧浓度的输出电流。使用时要依据具体过程选用最佳的电化学探测器，其使用寿命通常为12个月，过期后需要替换或者重新组装某些分压型探测器。同时，要考虑电化学氧浓度探测器的温度使用范围，避免影响测试结果。

对于没有采样系统的电化学氧浓度探测器，应用过程中测试气体样品中的溶剂蒸气和颗粒物可能污染探测器而导致测试故障。对于易燃易爆场所，多选用本质安全型电化学氧浓度探测器。

此外，还有氧化锆探测器、顺磁式氧分析仪等。

H.2 体积分数型氧浓度探测器

采用毛细管探测技术，主要特性如下：

——对压力波动不敏感；
——不需要零点气，易于标定；
——可作为本质安全型探测器；
——不受撞击和震动的影响；
——失效时输出零；
——探测器寿命通常为1年。

H.3 分压型氧浓度探测器

分压型氧浓度探测器分为固定式膜燃料电池型和极谱充电型两类，对压力变化敏感。这些探测器过期后，燃料电池需要完全替换，极谱型探测器需要更换新膜并装填新的电解质。分压型氧浓度探测器的特性如下：

  ——对压力波动敏感；
  ——需要零点气；
  ——可作为本质安全型探测器；
  ——不受撞击和震动影响；
——失效时输出零；
  ——探测器寿命通常为6个月~12个月。

H.4 氧化锆探测器

氧化锆探测器与电化学探测器工作原理相同，阳极和阴极分别位于锆管的两端。锆管被加热到550℃以上，沿管施加极化电压，将产生一个强度与锆管内表面氧分压成正比的信号。氧化锆探测器氧浓度测试范围较广，可以从10^-6级到100%纯氧，且响应速度非常快。可以直接用于采样点，但需考虑气样中的颗粒物对探测器的污染，且不适用于含有高浓度溶剂蒸气的气体样品。氧化锆探测器的特性如下：

——量程宽（氧浓度从10^-6级到100%）；
  ——响应时间快；
  ——不适用于烃类蒸气；
  ——对压力波动敏感；
  ——对撞击和震动敏感；
  ——需要零点气。

H.5 顺磁式氧分析仪

顺磁式氧分析仪的工作原理是基于氧的顺磁性倾向，包括磁力机械式、磁压式和热磁式，通常没有使用寿命限制。顺磁式氧分析仪的特性如下：

  ——响应快；
  ——无损耗型探测器；
  ——对流量、压力和温度波动敏感；
  ——对撞击和震动敏感；
  ——需要零点气；
  ——对背景气体敏感；

——不适用于原位测定。

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