氧分析儀是一種工業(yè)過(guò)程分析儀，氧分析儀選型主要用于檢測(cè)各種工業(yè)過(guò)程中混合氣體的氧含量。廣泛用于石油、空分、化工、磁性材料、高溫?zé)Y(jié)爐保護(hù)氣體、電子工業(yè)保護(hù)氣體、玻璃、建材等行業(yè)。如何選擇氧分析儀？

根據(jù)工作條件和過(guò)程的不同，有原理不同的氧分析儀，具體分為電化學(xué)氧分析儀(又稱燃料電池氧分析儀)、氧化鋯氧分析儀、磁氧分析儀(又稱順磁氧分析儀)和激光氧分析儀。不同原理的氧氣分析儀有不同的優(yōu)缺點(diǎn)。

1、SH/T 3005-2016 石油化工自動(dòng)化儀表選型設(shè)計(jì)規(guī)范
9.2.4氧氣分析儀的選擇應(yīng)符合下列要求:
a)常用的氧分析儀包括電化學(xué)氧分析儀、順磁氧分析儀和氧化鋯氧分析儀；
b)順磁氧分析儀應(yīng)用于測(cè)量氧含量百分比；
c)電化學(xué)氧分析儀適用于測(cè)量高純氣體(如氫氣、氮?dú)?、氧氣?中10-6級(jí)的氧含量。)，但不用于酸性氣體；
d)氧化鋯氧分析儀應(yīng)用于測(cè)量工業(yè)爐煙氣或爐氣的氧含量從0%到25%。當(dāng)背景氣體中含有可燃?xì)怏w(或還原性氣體)如碳?xì)浠衔铩⒁谎趸?、H2、硫等酸霧，并伴有火焰和強(qiáng)烈氣流沖擊時(shí)，不應(yīng)選用氧化鋯氧分析儀。

2、SH/T 3174-2017石油化工在線分析儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范
6.1.3氧氣分析儀
a)常用的氧分析儀包括電化學(xué)氧分析儀、順磁氧分析儀和氧化鋯氧分析儀；
b)氧化鋯氧分析儀適用于測(cè)量工業(yè)爐煙氣或爐氣中0 ~ 25%的氧含量，但不適用于測(cè)量背景氣體中含有碳?xì)浠衔锏臉悠?
c)電化學(xué)氧分析儀適用于測(cè)量高純氣體(如氫氣、氯氣、氧氣等)中的氧含量。)在10-6級(jí)和10-9級(jí):
d)順磁氧分析儀應(yīng)用于測(cè)量氧含量百分比。

工作原理和具體應(yīng)用場(chǎng)景
1.氧化鋯。用于焚燒爐(TO、RTO、TO&RTO)、加熱爐、特殊蓄熱室等。
氧化鋯(ZrO2)是一種陶瓷，一種具有離子導(dǎo)電性的固體。室溫下為單斜晶體。當(dāng)溫度升高到一定溫度時(shí)，晶型變?yōu)榱⒎骄w，體積收縮7%左右。當(dāng)溫度降低時(shí)，它又變成單斜晶體。如果反復(fù)加熱和冷卻，ZrO2會(huì)破裂。
因此，純ZrO2不能用作測(cè)量元素。如果在ZrO2中加入一定量的氧化鈣(CaO)或氧化釔(Y2O3)作為穩(wěn)定劑，再經(jīng)過(guò)高溫煅燒，就會(huì)成為穩(wěn)定的氧化鋯材料。此時(shí)四價(jià)鋯會(huì)被二價(jià)鈣或三價(jià)釔取代，同時(shí)產(chǎn)生氧離子空穴，所以ZrO2屬于陰離子型固體電解質(zhì)。ZrO2主要通過(guò)空穴的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)電。當(dāng)溫度達(dá)到600℃以上時(shí)，ZrO2成為良好的氧離子導(dǎo)體。 2.順磁氧分析儀，恒氧分析儀用在大多數(shù)場(chǎng)合。
順磁氧分析儀是一種測(cè)量氣體中氧含量的分析儀器，它是基于氧氣的體積磁化率遠(yuǎn)高于普通氣體的原理，在磁場(chǎng)中具有極高的順磁特性。一般分為熱磁對(duì)流、磁力機(jī)械和磁壓氧分析儀三種。

3.電化學(xué)氧分析儀，用于脫氫反應(yīng)過(guò)程等場(chǎng)景。
電化學(xué)氧分析儀的核心部件是電化學(xué)氧傳感器。常見(jiàn)的電化學(xué)氧傳感器由傳感電極(或工作電極)和反電極組成，其間有一薄層電解質(zhì)。待檢測(cè)的氣體首先通過(guò)一個(gè)小的毛細(xì)管傳感器，然后通過(guò)疏水膜擴(kuò)散，最后到達(dá)電極表面。傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證了適量的氣體會(huì)進(jìn)入并與感應(yīng)電極反應(yīng)產(chǎn)生足夠的電信號(hào)，同時(shí)防止電解液從傳感器中泄漏出來(lái)。通過(guò)疏水膜擴(kuò)散到傳感器中的氣體在感應(yīng)電極處經(jīng)歷氧化/還原反應(yīng)，并且在電極之間連接電阻器，從而在陰極和陽(yáng)極之間將產(chǎn)生與氧濃度成比例的電流。通過(guò)檢測(cè)該電流，反映出氣體中的氧濃度。

4.激光氧分析儀主要用于檢測(cè)環(huán)保領(lǐng)域廢液焚燒技術(shù)中的氧含量。
激光氣體分析儀采用TDLAS光譜吸收技術(shù)，通過(guò)分析氣體對(duì)激光的選擇性吸收來(lái)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)。與紅外氣體分析儀相比，激光抗干擾性強(qiáng)得多，不受H2O和CO2含量的影響，測(cè)量更準(zhǔn)確。