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氧分析仪-电化学氧传感器工作原理

更新时间:2023-09-14   点击次数:226次

氧分析仪.png


    氧传感器实质上是氧电池,阴极为氧电极,阳极为适当的金属。因氧需借助金属放电,通常这种氧电池的阴极为金,阳极为铅,内充弱酸电解液,并以覆膜与样气分隔,氧能通过覆膜进入传感器而电解质不外溢。在金铅电极处,氧分子产生化学反应,这个化学反应过程由电荷的收集而产生可测量的电流。其反应式如下:

阴极:O2 + 4H+ + 4e- 2H2O

阳极:2Pb + 2H22PbO + 4H+ + 4e- 

电池总反应:O2 + 2Pb 2PbO

覆膜原电池式氧传感器是一种电流型测量器件,可用扩散电流模型来进行描述,其工式如下:

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

式中:

 n 为反应电子数

 F 为法拉第常数

 A 为阴极表面积

为氧扩散系数

 l 为透气膜外表至阴极表面的距离

为溶氧浓度

当电池的材料、结构确定时,在一定温度下,(1可简化为:

                  I k·c………………… (2)

由式(2)可以看出,传感器输出的电流与氧浓度成正比,为线性元件。