氧分压是什么及如何计算它？

氧化锆氧传感器的工作原理是测量混合气体中的氧分压。这通常会在PST的客户中引起混淆，因为市场上的大多数氧传感器都测量氧浓度。

但是，什么是分压？当谈到氧传感器的工作原理时，这是一个我们经常被问到的问题。在本文中，我们将介绍分压的定义、其背后的物理原理、如何计算分压，以及如何将氧气分压转换为氧气浓度相关的体积含量（满足对氧浓度感兴趣的需要）。

氧化锆氧传感器的工作原理是测量混合气体中的氧分压。这通常会在PST的客户中引起混淆，因为市场上的大多数氧传感器都测量氧浓度。但是，什么是分压？当谈到氧传感器的工作原理时，这是一个我们经常被问到的问题。在本文中，我们将介绍分压的定义、其背后的物理原理、如何计算分压，以及如何将氧气分压转换为氧气浓度相关的体积含量（满足对氧浓度感兴趣的需要）。分压: 定义分压定义为混合气体中单个气体组分的压力。它对应于单个气体组分单独占据整个容积时所施加的总压力。道尔顿定律: 物理学原理详细介绍了氧传感器的工作原理。理想气体混合物的总压 (Ptotal) 等于该混合物中各气体的分压 (Pi) 之和。Ptotal = ∑ ki=1  Pi从等式 1 可以得出，单个气体组分的颗粒数 (ni) 与气体混合物的总颗粒数(ntotal) 之比等于单个气体组分的分压 (Pi) 与气体混合物的总压 (Ptotal) 之比。nintotal   =   PiPtotal ni气体中颗粒数ntotal颗粒总数pi单个气体的分压Ptotal总压图1 Ptotal = P1 + P2 + P3 (恒定体积 & 温度)示例 1:海平面大气压 (在标准大气条件下) 为 1013.25mbar。这里，干燥空气的主要成分是氮气(78.08% Vol.)，氧气 (20.95% Vol.)，氩气 (0.93% Vol.) 和二氧化碳 (0.040% Vol.)。体积含量 (%) 可等于颗粒数 (n)，因为上述气体可近似为理想气体。等式2 可通过求解单个气体 (i) 的分压得到:Pi =  nintotal  x Ptotal氧分压等于:Pi =  20.95%100%  x 1013.25mbar = 212.28mbar图2 0%湿度下的分压当然，该值仅在大气干燥（湿度为0%）时相关。若存在水分，则水蒸气压占总压的一部分。因此，当相对湿度和环境温度与总气压一起测量时，氧分压（ppO₂)可以被更准确地计算。首先，计算水蒸气压：WVP = (  HRel100  ) x WVPmaxWVP水蒸气压 (mbar)HRel相对湿度 (%)WVPmax大水蒸气压 (mbar)对于已知的环境温度，大水蒸气压 (WVPmax) 可从下面查询表中确定。大蒸气压也被称为露点。较暖的空气可以容纳更多的水蒸气，因此具有更高的WVPmax。温度 (°C)大水蒸气压 (mbar)温度 (°C)大水蒸气压 (mbar)06.13144.9216.573247.5427.063350.337.583453.1948.133556.2358.723659.4269.353762.76710.013866.27810.723969.93911.474073.771012.2742.584.191113.124595.851214.0247.5108.861314.9750123.861415.9852.5139.51517.0455457.421618.1757.5177.251719.3760199.171820.6362.5223.361921.9665250.012023.3767.5279.312124.8670311.482226.4375385.212328.1180473.32429.8285577.692531.6690700.732633.695844.982735.641001013.172837.781101433.612940.041201988.843042.421302709.58氧分压等于:ppO2 = (BP - WVP) x (  20.95100  )ppO2氧分压 (mbar)BP大气压 (mbar)WVP水蒸气压 (mbar)下面的示例2描述了湿度对降低氧分压的影响，从而降低氧体积含量。示例 2:在典型的一天，从校准的气象站记录的以下信息:温度22°C湿度32%气压986mbar使用上面的水蒸气压查询表，WVPmax = 26.43mbar。WVP = (  32100  ) x 26.43 = 8.458mbar氧分压等于:ppO2 = (986 - 8.458) x (  20.95100  ) = 204.795mbar我们现在知道了氧分压和总气压，我们可以计算出氧的体积含量。O2% = (  204.8986  ) x 100 = 20.77%

分压: 定义

分压定义为混合气体中单个气体组分的压力。它对应于单个气体组分单独占据整个容积时所施加的总压力。

道尔顿定律: 物理学原理

详细介绍了氧传感器的工作原理。理想气体混合物的总压 (Ptotal) 等于该混合物中各气体的分压 (Pi) 之和。

从等式 1 可以得出，单个气体组分的颗粒数 (ni) 与气体混合物的总颗粒数(ntotal) 之比等于单个气体组分的分压 (Pi) 与气体混合物的总压 (Ptotal) 之比。

分压: 定义分压定义为混合气体中单个气体组分的压力。它对应于单个气体组分单独占据整个容积时所施加的总压力。
示例 1:海平面大气压 (在标准大气条件下) 为 1013.25mbar。这里，干燥空气的主要成分是氮气(78.08% Vol.)，氧气 (20.95% Vol.)，氩气 (0.93% Vol.) 和二氧化碳 (0.040% Vol.)。体积含量 (%) 可等于颗粒数 (n)，因为上述气体可近似为理想气体。等式2 可通过求解单个气体 (i) 的分压得到:Pi =  nintotal  x Ptotal氧分压等于:Pi =  20.95%100%  x 1013.25mbar = 212.28mbar图2 0%湿度下的分压当然，该值仅在大气干燥（湿度为0%）时相关。若存在水分，则水蒸气压占总压的一部分。因此，当相对湿度和环境温度与总气压一起测量时，氧分压（ppO₂)可以被更准确地计算。图1 Ptotal = P1 + P2 + P3 (恒定体积 & 温度)示例 1:海平面大气压 (在标准大气条件下) 为 1013.25mbar。这里，干燥空气的主要成分是氮气(78.08% Vol.)，氧气 (20.95% Vol.)，氩气 (0.93% Vol.) 和二氧化碳 (0.040% Vol.)。体积含量 (%) 可等于颗粒数 (n)，因为上述气体可近似为理想气体。等式2 可通过求解单个气体 (i) 的分压得到:Pi =  nintotal  x Ptotal氧分压等于:Pi =  20.95%100%  x 1013.25mbar = 212.28mbar图2 0%湿度下的分压当然，该值仅在大气干燥（湿度为0%）时相关。若存在水分，则水蒸气压占总压的一部分。因此，当相对湿度和环境温度与总气压一起测量时，氧分压（ppO₂)可以被更准确地计算。首先，计算水蒸气压：WVP = (  HRel100  ) x WVPmaxWVP水蒸气压 (mbar)HRel相对湿度 (%)WVPmax大水蒸气压 (mbar)对于已知的环境温度，大水蒸气压 (WVPmax) 可从下面查询表中确定。大蒸气压也被称为露点。较暖的空气可以容纳更多的水蒸气，因此具有更高的WVPmax。温度 (°C)大水蒸气压 (mbar)温度 (°C)大水蒸气压 (mbar)06.13144.9216.573247.54
27.063350.337.583453.1948.133556.2358.723659.4269.353762.76710.013866.27810.723969.93911.474073.771012.2742.584.191113.124595.851214.0247.5108.861314.9750123.861415.9852.5139.51517.0455457.421618.1757.5177.251719.3760199.171820.6362.5223.361921.9665250.012023.3767.5279.312124.8670311.482226.4375385.212328.1180473.32429.8285577.692531.6690700.732633.695844.982735.641001013.172837.781101433.612940.041201988.843042.421302709.58氧分压等于:ppO2 = (BP - WVP) x (  20.95100  )ppO2氧分压 (mbar)BP大气压 (mbar)WVP水蒸气压 (mbar)下面的示例2描述了湿度对降低氧分压的影响，从而降低氧体积含量。示例 2:在典型的一天，从校准的气象站记录的以下信息:温度22°C湿度32%气压986mbar使用上面的水蒸气压查询表，WVPmax = 26.43mbar。WVP = (  32100  ) x 26.43 = 8.458mbar氧分压等于:ppO2 = (986 - 8.458) x (  20.95100  ) = 204.795mbar我们现在知道了氧分压和总气压，我们可以计算出氧的体积含量。O2% = (  204.8986  ) x 100 = 20.77%道尔顿定律: 物理学原理详细介绍了氧传感器的工作原理。理想气体混合物的总压 (Ptotal) 等于该混合物中各气体的分压 (Pi) 之和。Ptotal = ∑ ki=1  Pi从等式 1 可以得出，单个气体组分的颗粒数 (ni) 与气体混合物的总颗粒数(ntotal) 之比等于单个气体组分的分压 (Pi) 与气体混合物的总压 (Ptotal) 之比。nintotal   =   PiPtotal ni气体中颗粒数ntotal颗粒总数pi单个气体的分压Ptotal总压
图1 Ptotal = P1 + P2 + P3 (恒定体积 & 温度)分压: 定义分压定义为混合气体中单个气体组分的压力。它对应于单个气体组分单独占据整个容积时所施加的总压力。道尔顿定律: 物理学原理详细介绍了氧传感器的工作原理。理想气体混合物的总压 (Ptotal) 等于该混合物中各气体的分压 (Pi) 之和。Ptotal = ∑ ki=1  Pi从等式 1 可以得出，单个气体组分的颗粒数 (ni) 与气体混合物的总颗粒数(ntotal) 之比等于单个气体组分的分压 (Pi) 与气体混合物的总压 (Ptotal) 之比。nintotal   =   PiPtotal ni气体中颗粒数ntotal颗粒总数pi单个气体的分压Ptotal总压图1 Ptotal = P1 + P2 + P3 (恒定体积 & 温度)

示例 1:海平面大气压 (在标准大气条件下) 为 1013.25mbar。这里，干燥空气的主要成分是氮气(78.08% Vol.)，氧气 (20.95% Vol.)，

氩气 (0.93% Vol.) 和二氧化碳 (0.040% Vol.)。体积含量 (%) 可等于颗粒数 (n)，因为上述气体可近似为理想气体。等式2 可通过求解单个气体 (i) 的分压得到:Pi =  nintotal  x Ptotal氧分压等于:Pi =  20.95%100%  x 1013.25mbar = 212.28mbar图2 0%湿度下的分压当然，该值仅在大气干燥（湿度为0%）时相关。若存在水分，则水蒸气压占总压的一部分。因此，当相对湿度和环境温度与总

气压一起测量时，氧分压（ppO₂)可以被更准确地计算。

首先，计算水蒸气压：WVP = (  HRel100  ) x WVPmaxWVP水蒸气压 (mbar)HRel相对湿度 (%)WVPmax大水蒸气压 (mbar)对于已知的环境温度，大水蒸气压 (WVPmax) 可从下面查询表中确定。大蒸气压也被称为露点。较暖的空气可以容纳更多的水蒸气，因此具有更高的WVPmax。温度 (°C)大水蒸气压 (mbar)温度 (°C)大水蒸气压 (mbar)06.13144.9216.573247.5427.063350.337.583453.1948.133556.2358.723659.4269.353762.76710.013866.27810.723969.93911.474073.771012.2742.584.191113.124595.851214.0247.5108.861314.9750123.861415.9852.5139.51517.0455457.421618.1757.5177.251719.3760199.171820.6362.5223.361921.9665250.012023.3767.5279.312124.8670311.482226.4375385.212328.1180473.32429.8285577.692531.6690700.732633.695844.982735.641001013.172837.781101433.612940.041201988.843042.421302709.58首先，计算水蒸气压：WVP = (  HRel100  ) x WVPmaxWVP水蒸气压 (mbar)HRel相对湿度 (%)WVPmax大水蒸气压 (mbar)对于已知的环境温度，大水蒸气压 (WVPmax) 可从下面查询表中确定。大蒸气压也被称为露点。较暖的空气可以容纳更多的水蒸气，因此具有更高的WVPmax。温度 (°C)大水蒸气压 (mbar)温度 (°C)大水蒸气压 (mbar)06.13144.9216.573247.5427.063350.337.583453.1948.133556.2358.723659.4269.353762.76710.013866.27810.723969.93911.474073.771012.2742.584.191113.124595.851214.0247.5108.861314.9750123.861415.9852.5139.51517.0455457.421618.1757.5177.251719.3760199.171820.6362.5223.361921.9665250.012023.3767.5279.312124.8670311.482226.4375385.212328.1180473.32429.8285577.692531.6690700.732633.695844.982735.641001013.172837.781101433.612940.041201988.843042.421302709.58氧分压等于:ppO2 = (BP - WVP) x (  20.95100  )ppO2氧分压 (mbar)BP大气压 (mbar)WVP水蒸气压 (mbar)下面的示例2描述了湿度对降低氧分压的影响，从而降低氧体积含量。示例 2:在典型的一天，从校准的气象站记录的以下信息:温度22°C湿度32%气压986mbar使用上面的水蒸气压查询表，WVPmax = 26.43mbar。WVP = (  32100  ) x 26.43 = 8.458mbar氧分压等于:ppO2 = (986 - 8.458) x (  20.95100  ) = 204.795mbar我们现在知道了氧分压和总气压，我们可以计算出氧的体积含量。O2% = (  204.8986  ) x 100 = 20.77%