آنالایزر اکسیژن پارامغناطیس

در مقایسه با سایر گازها، اکسیژن به شدت پارامغناطیس است. پارامغناطیس اکسیژن را می توان به عنوان توانایی یک مولکول اکسیژن برای تبدیل شدن به یک آهنربای موقت زمانی که در یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد، مشابه مغناطیس شدن یک قطعه آهن نرم در نظر گرفت. حساسیت مغناطیسی حجمی نمونه گاز جاری در مجموعه آشکارساز / آهنربا حس می شود.

• همانطور که در نمودار عملکردی شکل نشان داده شده است، یک بدنه آزمایشی شیشه ای توخالی پر از نیتروژن دمبلی شکل بر روی یک نوار آلیاژ پلاتین/نیکل در یک میدان مغناطیسی غیر یکنواخت معلق است.

• به دلیل اثر شناوری مغناطیسی، کره‌های بدنه آزمایش تحت نیروهای جابجایی قرار می‌گیرند که منجر به گشتاور جابه‌جایی می‌شود که متناسب با حساسیت مغناطیسی حجمی گاز اطراف بدنه آزمایش است.

• اندازه‌گیری توسط یک سیستم تعادل صفر انجام می‌شود، جایی که گشتاور جابه‌جایی با یک گشتاور بازیابی برابر، اما مخالف مخالف است.

• گشتاور ترمیمی ناشی از نیروهای الکترومغناطیسی بر روی کره ها است که از جریان بازخوردی که از طریق یک سیم تیتانیومی که در طول اطراف دمبل پیچیده شده است، ایجاد می شود.

• در واقع، هر کره با یک حلقه دایره ای یک چرخشی پیچیده می شود. جریان مورد نیاز برای بازگرداندن بدنه آزمایش به موقعیت صفر مستقیماً با گشتاور جابجایی اولیه متناسب است و تابعی خطی از حساسیت مغناطیسی حجمی گاز نمونه است.

نمودار عملکردی آنالایزر پارامغناطیس O2

• جریان بازیابی به طور خودکار توسط یک سیستم بازخورد الکترواپتیکال در سطح صحیح حفظ می شود. یک پرتو نور از لامپ منبع از آینه مربعی متصل به بدنه آزمایش و روی فتوسل دوگانه منعکس می شود.
• جریان خروجی از این ترکیب برابر است با تفاوت بین سیگنال های ایجاد شده توسط دو نیمه فتوسل. این تفاوت، که سیگنال خطا را تشکیل می دهد، به ورودی مدار تقویت کننده اعمال می شود که جریان بازیابی را فراهم می کند. هنگامی که بدنه آزمایش در موقعیت صفر قرار دارد، هر دو نیمه فتوسل به یک اندازه روشن می شوند. سیگنال خطا صفر است. و خروجی تقویت کننده ثابت می ماند.
• با این حال، به محض اینکه بدنه آزمایش شروع به چرخش می کند، مقدار نور نابرابر می شود و در نتیجه یک سیگنال خطا به ورودی مدار تقویت کننده اعمال می شود. سیگنال خروجی تقویت کننده حاصل از طریق حلقه جریان هدایت می شود، بنابراین نیروهای الکترومغناطیسی مورد نیاز برای بازگرداندن بدنه آزمایش به موقعیت صفر ایجاد می شود. علاوه بر این، خروجی تقویت‌کننده برای نمایش دیجیتال % O2 تنظیم می‌شود و به طور همزمان خروجی 4-20 ma ارسال می‌کند.
• این آنالایزر یک آنالایزر اکسیژن پارامغناطیس نوع دمبلی است. از آنجایی که این آنالایزر مبتنی بر این است که حساسیت مغناطیسی گاز اکسیژن بزرگتر از گازهای موجود است، اندازه گیری پایدار بدون تأثیر گازهای موجود تضمین می شود. دتکتور دارای قسمت گرمایشی مانند بخاری نیست. بنابراین، این آنالایزر برای اندازه گیری غلظت اکسیژن در گازهای قابل اشتعال مناسب است. علاوه بر این، از آنجایی که گاز مرجع مورد نیاز نیست، می توان در هزینه جاری صرفه جویی کرد. اصل اندازه گیری به خاصیت مغناطیسی قوی مولکول های اکسیژن بستگی دارد. بنابراین، اندازه‌گیری تقریباً تحت تأثیر مولکول‌های دیگر ضعیف‌تر از نظر خاصیت مغناطیسی نسبت به اکسیژن است. برخی از ویژگی های آن به شرح زیر است:

1. مناسب برای اندازه گیری اکسیژن در گازهای قابل اشتعال.
2. اندازه کوچک و آسان برای دست زدن.
3. قابل استفاده با طیف گسترده ای از منابع تغذیه.
4. خروجی خطی است