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            氧分析儀-電化學氧傳感器工作原理

            發布時間:2023-07-06   點擊次數:217次

            氧分析儀.png


                氧傳感器實質上是氧電池,陰極為氧電極,陽極為適當的金屬。因氧需借助金屬放電,通常這種氧電池的陰極為金,陽極為鉛,內充弱酸電解液,并以覆膜與樣氣分隔,氧能通過覆膜進入傳感器而電解質不外溢。在金鉛電極處,氧分子產生化學反應,這個化學反應過程由電荷的收集而產生可測量的電流。其反應式如下:

            陰極:O2 + 4H+ + 4e- 2H2O

            陽極:2Pb + 2H22PbO + 4H+ + 4e- 

            電池總反應:O2 + 2Pb 2PbO

            覆膜原電池式氧傳感器是一種電流型測量器件,可用擴散電流模型來進行描述,其工式如下:

                               inFAD/l·c………………… (1)

            式中:

             n 為反應電子數

             F 為法拉第常數

             A 為陰極表面積

            為氧擴散系數

             l 為透氣膜外表至陰極表面的距離

            為溶氧濃度

            當電池的材料、結構確定時,在一定溫度下,(1可簡化為:

                              I k·c………………… (2)

            由式(2)可以看出,傳感器輸出的電流與氧濃度成正比,為線性元件。


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