從工業(yè)過程控制到實驗室研究，精準(zhǔn)測氧的可靠伙伴

在工業(yè)生產(chǎn)與科學(xué)研究中，氧氣濃度的精確測量直接關(guān)系到工藝安全、能源效率和產(chǎn)品質(zhì)量。日本TORAY東麗公司基于其獨特的氧化鋯傳感器技術(shù)，開發(fā)了覆蓋多種應(yīng)用場景的氧氣濃度計系列，為各行業(yè)提供了可靠的氧分析解決方案。

01 氧化鋯測氧原理：技術(shù)核心

氧化鋯氧氣濃度計的核心技術(shù)基于氧化鋯濃差電池原理。這一技術(shù)利用特殊處理的氧化鋯陶瓷在高溫下的離子導(dǎo)電特性來實現(xiàn)氧濃度測量。

在氧化鋯電解質(zhì)兩側(cè)燒結(jié)的多孔鉑電極，當(dāng)兩側(cè)接觸的氧氣濃度不同時，便會產(chǎn)生氧濃度差電動勢。

高濃度側(cè)的氧分子在鉑電極上吸收電子，形成氧離子，這些離子通過氧化鋯晶格中的空位遷移到低濃度側(cè)，釋放電子并結(jié)合成氧分子，從而在兩側(cè)電極間形成電勢差。

該電勢差的大小遵循能斯特方程：
E = (RT/4F) ln(P0/P1) + C。

其中：

• E為輸出的氧濃度差電動勢

• R為理想氣體常數(shù)

• T為絕對溫度

• F為法拉第常數(shù)

• P0為參比氣體氧濃度(通常為空氣，20.6%)

• P1為待測氣體氧濃度

• C為本地電勢常數(shù)

東麗的氧化鋯傳感器能夠在高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作，即使在低氧濃度范圍內(nèi)也能保持高精度測量，這得益于其獨特的傳感器設(shè)計和制造工藝。

02 產(chǎn)品系列與應(yīng)用場景：方位解決方案

TORAY東麗針對不同行業(yè)需求，開發(fā)了多種型號的氧化鋯氧氣濃度計，形成完整的產(chǎn)品矩陣。

包裝行業(yè)專用系列

LF-200型號是專為氣體充填自動包裝機設(shè)計的氧氣濃度計。

它采用面板安裝設(shè)計，測量范圍覆蓋1ppm～100vol% O?，支持連續(xù)抽吸和注射兩種采樣方式。

該設(shè)備特別配備了油分對策功能，搭載新型濾網(wǎng)，可有效應(yīng)對食品包裝過程中常見的油分飛濺問題，且無需從面板拆下即可更換濾網(wǎng)，大大簡化了維護(hù)流程。

電子制造與熱處理系列

RF-400型號專為電子行業(yè)設(shè)計，特別是燒結(jié)和氮氣回流裝置中的氧濃度監(jiān)測。

其測量范圍寬廣，覆蓋0-1000ppm/1/10/100vol% O?，可滿足電子元件制造中對工作氣氛的精確控制需求。

SW/LD-300型號采用傳感器分離型結(jié)構(gòu)，特別適合真空蒸鍍、直流濺鍍、光輝性熱處理等密閉系統(tǒng)處理爐內(nèi)的環(huán)境處理中的氧氣濃度管理與控制。

該型號支持多種安裝方式，傳感器可設(shè)置在靠近測定點的位置，提供更靈活的布局方案。

研發(fā)與實驗室系列

LC-860型號是東麗推出的高性能氧氣濃度分析儀，特別適合研究與實驗用途。

它具備從PPB級別到100% 的寬范圍測量能力，測量范圍達(dá)0.1ppm～100vol％，為科研工作提供高精度數(shù)據(jù)支持。

LC-750L系列作為覆蓋低濃度范圍的標(biāo)準(zhǔn)氧氣濃度計，用戶可從10ppm/100ppm/1000ppm量程中選擇適合的范圍，操作簡便，只需打開電源并選擇量程即可使用。

03 技術(shù)特點與性能優(yōu)勢：精準(zhǔn)可靠的保障

TORAY東麗氧化鋯氧氣濃度計在多方面展現(xiàn)出的技術(shù)特性，使其在行業(yè)中保持地位。

寬廣的測量范圍與高精度

東麗氧氣濃度計系列提供從PPB級別到100%體積濃度的寬廣測量范圍，例如LC-860型號可測量0.1ppm～100vol%的氧濃度。

在精度方面，不同型號雖有差異，但普遍保持較高水平。以LF-200為例，其重復(fù)性為±1%FS（0-1%量程以上） 和±2%FS（0-1%量程以內(nèi)），空氣點穩(wěn)定性達(dá)到±0.5%FS/24h。

創(chuàng)新的傳感器保護(hù)設(shè)計

東麗產(chǎn)品配備了多重過濾系統(tǒng)，有效保護(hù)傳感器免受復(fù)雜氣體環(huán)境的影響。

活性炭過濾器可吸附微量有機物和少量可燃?xì)怏w；棉過濾器防止灰塵和固體物質(zhì)進(jìn)入；硅過濾器則專門吸附含硅氣體。

這些過濾器防止雜質(zhì)進(jìn)入傳感器核心，既保護(hù)了傳感器，又確保了測量的準(zhǔn)確性。

智能功能與人性化設(shè)計

東麗新型號如LC-450A配備了智能互聯(lián)功能，提供4-20mA模擬量、RS-485數(shù)字通信（支持Modbus協(xié)議）及RS-232C接口，可輕松接入PLC、DCS等控制系統(tǒng)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與數(shù)據(jù)傳輸。

設(shè)備還配備自診斷功能，可監(jiān)測暖機異常、熱電對異常、機內(nèi)溫度異常、CPU異常等多種狀態(tài)，及時提醒用戶維護(hù)。

04 行業(yè)應(yīng)用案例：多領(lǐng)域?qū)嵺`驗證

TORAY東麗氧化鋯氧氣濃度計已在多個行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，證明了其在實際應(yīng)用中的價值。

食品包裝行業(yè)

在食品包裝領(lǐng)域，LF-200型號專門用于氣體充填自動包裝機的氧氣濃度監(jiān)測。

通過實時監(jiān)測包裝內(nèi)的氧氣濃度，確保食品在低氧環(huán)境中包裝，延長食品保質(zhì)期，防止氧化變質(zhì)。其耐油設(shè)計特別適合含油食品的包裝環(huán)境。

電子元件制造

在電子行業(yè)，RF-400用于氮氣回流裝置的氣氛控制，SW/LD-300則應(yīng)用于真空蒸鍍、濺鍍等工藝。

精確的氧濃度控制確保了半導(dǎo)體和電子元件制造過程中的高質(zhì)量與可靠性，防止氧化導(dǎo)致的產(chǎn)品缺陷。

科研與實驗室

LC-860等高精度型號為科學(xué)研究與實驗分析提供可靠的氧濃度數(shù)據(jù)。

從材料研究到化學(xué)反應(yīng)過程監(jiān)測，這些儀器為科研人員提供了精確的氧濃度信息，支持創(chuàng)新研究的開展。

05 選型與使用指南：優(yōu)化設(shè)備性能

設(shè)備選型考量

選擇適合的東麗氧氣濃度計需考慮多個因素：

應(yīng)用場景是首要考慮因素——食品包裝環(huán)境可選LF-200；電子制造業(yè)燒結(jié)和氮氣回流適用RF-400；真空蒸鍍等密閉系統(tǒng)處理則適合SW/LD-300；研究實驗用途推薦LC-860。

測量范圍需根據(jù)實際需求選擇——從PPB級到100%不同型號各有側(cè)重。

采樣環(huán)境也至關(guān)重要——是否含油、腐蝕性氣體、粉塵等決定了過濾系統(tǒng)的配置需求。

使用與維護(hù)要點

為確保測量精度和儀器壽命，用戶需注意：

樣品氣體條件必須符合儀器要求，避免含有可燃成分、鹵素、二氧化硅、腐蝕成分及水滴。

定期更換過濾器是保證測量精度和保護(hù)傳感器的關(guān)鍵。

正確設(shè)置參數(shù)包括量程選擇、報警閾值等，確保儀器在最佳狀態(tài)下工作。

TORAY東麗氧化鋯氧氣濃度計憑借其核心的氧化鋯傳感器技術(shù)和多樣化的產(chǎn)品系列，已成為眾多行業(yè)氧氣監(jiān)測的方案。無論是在食品包裝生產(chǎn)線上，還是在精密的半導(dǎo)體制造車間，亦或在科研實驗室中，東麗產(chǎn)品都以精準(zhǔn)的測量和可靠的性能，守護(hù)著工藝流程的品質(zhì)與安全。

隨著工業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展，對氧濃度測量的要求將愈加嚴(yán)格，而TORAY東麗憑借其持續(xù)創(chuàng)新的技術(shù)實力，必將在這一領(lǐng)域繼續(xù)扮演關(guān)鍵角色。