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                熱磁式氧分析儀的工作原理

                放大字體  縮小字體 發布日期:2012-05-12  瀏覽次數:546
                核心提示:由上述可知,混合氣體的磁化率反應了氣體中含氧量的多少。但是,實際中含氧混合氣體的磁化率的絕對值是很小的,直接測量磁化率用

                由上述可知,混合氣體的磁化率反應了氣體中含氧量的多少。但是,實際中含氧混合氣體的磁化率的*值是很小的,直接測量磁化率用以反映氣體中含氧量的多少是困難的。因此,熱磁式氧分析儀是利用氣體磁化率變化所引起的另一物理現象—熱磁對流或磁風來間接測量的。

                熱磁式氧分析儀的工作原理如圖5-5所示。檢測器本身是一個中間有通道的環形管,被側氣體進入環形管后沿兩側流過環形管,然后再匯集在一起從上方的出口流出。在無外磁場存在的情況下,中間通道兩側的氣流是對稱的,所以中間通道無氣體流動.在中間通道的外面均勻地繞以金屬絲(如鉑絲),它已通過電流后既起到電阻加熱絲的作用,同時又起到檢測溫度變化的測溫元件的作用.電阻絲分左右兩部分,即R1及R2,它們分別接入測量橋路作為電橋的兩個橋臂.以測量中間通道兩端的滋度差別。

                在中間通道左端加一恒定的非均勻外磁場.當待測氣體中含有氧氣時,由于磁場的吸引作用,順磁性的氧氣就被吸入磁場.即進入水平通道.由于通道外繞的電阻絲通以電流后的加熱作用.使進入水平管道的氣體被加熱而溫度升高,而由于溫度的升高,其磁化率大為降低。

                因此,在環形通道中的冷氣體其磁化率要比水平通道中已被加熱的氣體的磁化率大得多,即它們受磁場的吸引力也就大得多.這樣,磁化率較大的冷氣體.就對處于磁場內溫度較高的熱氣體產生一個排斥力.這樣就把熱氣體(由左側向右側)排擠出磁場,這種現象就是所謂熱滋對流.或稱之為磁風。由于熱磁對流的作用,在水平通道內就有氣體自左端流入,右端排出.再進入環形通道中,與來自入口的氣體一起向.上由出口排出。上述熱磁對流的強弱是由被測氣體中含氧量的多少而定的。

                在上述過程中,混合氣體中氧含量的變化轉換成熱磁對流的變化。由于熱磁對流的結果,電阻絲R1上被水平管道中的氣流帶走的熱量要比電阻絲R2上被帶走的熱量大(因冷氣體先經過R1 處).于是R1的溫度低于R2的溫度,這樣就使R1的電阻值小于 R2的電阻值.由R1,R2,R3,R1組成的電橋就有輸出信號。輸出信號的大小反應了被測氣體中氧含量的多少。

                理論分析說明,當外加磁場強度、氣體的溫度、壓力選定后、且在操作條件不變時均延常數,那么,上述電橋輸出信號僅是混合氣體中氧含量的函數。




                來源:《鋼鐵廠過程測量及控制儀表》,轉載請注明出處-儀器交易網(www.yi7.com)
                 
                 
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