氧气探头的工作原理是什么?哪种氧气探头更适合手套箱?
Issuing time:2017-03-21 00:00

  现市场上的氧探头主要采用两种技术,即电化学燃料电池和氧化锆传感器技术。这两种的技术的工作原理有很大区别。从下列的介绍可以得出结论——电化学燃料电池技术更适合测试手套箱中的微量氧气。
1)电化学燃料电池技术:
  电化学燃料电池的工作原理是以氧气作为正极和金属铅作为负极,电解质为氢氧化钾。电解质和金属铅被装在一个耐溶剂的小圆柱容器内,开口用聚四氟乙烯膜封上。氧气通过聚四氟乙烯膜扩散入电池,当氧气在正极上得到电子和金属铅在负极上失去电子而产生电流,电流的大小与氧气浓度成正比。当没有氧气时,就没有电流。因此,电化学燃料电池的零点是准的,校正时只需要单点校正。正是因为电化学燃料电池的零点准确,电化学燃料电池技术非常适合用于微量氧气分析。
  虽然电化学燃料电池含有消耗性材料金属铅,但在手套箱中使用,氧含量很低,不会被消耗完。电池失效主要是由于电解质中的水扩散出聚四氟乙烯膜使得电解质失效,通常寿命为两年。到目前为止还没有一家我们的客户的水氧分析仪有问题,最长的使用时间已经三年了。当燃料电池失效使得氧分析仪失效时,用户只需要更换氧探头中的化学燃料电池,更换费用不到整个探头价格的三分之一。
  电化学燃料电池检测氧气是一个常温下的氧化还原化学过程,因此受少量普通有机溶剂的影响小。但如果气体中含有强氧化性或酸性气体如Cl2HClH2S时,不适合用电化学燃料电池氧分析仪。另外,电化学燃料电池氧分析仪适合在环境压力与大气压相差不大于0.3大气压。
  优点:零点准确,不易漂移,只需单点校正;较强的抗有机溶剂影响。更换费用低,只需更换燃料电池。
  缺点:氧探头过长时间与高浓度氧气接触会影响其寿命,电池需要保存在高纯度的惰性气体中,这点在手套箱应用中不成问题。
不能用于检测高温气体
  不能用于检测气体中含有酸性气体和强氧化性的气体如HClH2S,和Cl2不能用于检测气体的压力偏离大气压力大于0.3大气压。
2)氧化锆传感器技术:
  氧化锆传感器的结构氧化锆膜夹在两个Pt电极之间,其工作原理是氧化锆在高温下(>700oC)氧化锆中氧离子可以较自由地移动,可以传导氧离子,但不导电。当氧化锆膜两边的氧浓度不同时,两个电极之间会产生一个电压,电压与氧浓度的对数成正比关系。因此,氧化锆传感器检测的是氧化锆膜两边氧气浓度差。当要检测一未知气体中氧浓度时,氧化锆膜另一边需要是一个已知氧浓度的气体,即参考气体。普通氧化锆传感器的参考气体均为空气。由此可见,氧化锆传感器更适合检测氧浓度接近空气的气体。当检测1PPM气体时,其浓度差超200,000倍,精确检测难度比较大,需要经常校正,最好时每次检测前用一标准气标定。
  氧化锆传感器的优点是反应时间很快,可以在高温、高压、低压下测量氧气浓度,如锅炉尾气等。暴露在空气中或在空气中储不影响其性,因此操作方便。
  氧化锆传感器的缺点是不适合检测气体中含在高温下分解或与氧气反应的物质
  如有机溶剂和氢气,不适合检测PPM级氧气和更换费用高。氧化锆传感器需要在高温下工作。当检测气中含有有机溶剂时,有机溶剂会在电极上发生化学反应(分解),从而产生下列问题:

1)影响电极性能,造成设备的零点漂移;

2)影响传感器寿命;

3)高温下,检测气中的氧气会与有机物反应而被消耗掉,使得氧气测得值比实际值低。
  氧化锆传感器在氧气检测过程中不消耗传感器上的材料。从理论上讲,氧化锆传感器的寿命比较长。但是由于在高温下金属电极的金属原子会扩散到氧化锆膜中,使得电绝缘性能下降,使得检测值有偏差以至传感器失效。一旦失效,只能更换整个探头,费用很高。
  优点:反应时间快;能用于检测高温气体;不含耗材,在不检测时可以与空气接触,可以长时间在空气中储存。使用方便。
  缺点:不适合用于气体中含有有机溶剂;零点易便宜,测量PPM级气体时需要经常用标准气标定;只能更换整个氧探头,更换费用高。


(1)租赁业的宏观管理,缺乏统一的归口部门。

   目前租赁业受到外经贸部、人民银行、国家外汇管理局、国家工商行政管理局等部门的管理,权力分散、责任不清,容易产生相互摩擦、相互推诿的现象,难以在政策上协调统一,使我国的租赁业管理陷入有名无实的“真空地带”。与此相反,我国租赁业至今尚无一个与政府主管部门有密切联系的、对租赁公司的业务管理及信息加以协调、指导、沟通、服务的租赁行业协会。


(2)缺乏保护租赁业正常发展的租赁法规,致使租赁业长期处于“无法可依,无章可循”的环境之中。

   目前我国尚无一部系统完备的、旨在保障租赁当事人合法权益的租赁法。只是在《经济合同法》、《民法通则》、财政部的有关文件及专业银行自行制定的金融租赁暂行办法中有一些简单的规定,远不能适应租赁业现实的需要。租赁业无法可依,租赁合同当事人没有统一的行为规范,租赁合同的合法权益难以得到有效保障。在工程投标、资信审查中,租赁业的合法性也未得到保护,严重阻碍了我国租赁业的正常运营和健康发展。


(3)缺乏扶持租赁业发展的财政税收政策。

  国外为扶持租赁业务的发展,大多实行财务税收优惠政策。而我国则长期将租赁融资视作贷款,在税收上视同一般商业行为,一般银行不受理租赁业的抵押贷款及银行信用担保,保险业也不参与租赁业的保险工作,这已成为租赁市场正常发展的障碍。


(4)目前租赁业务的种类比较单一,基本上限于一般性进口融资租赁和兼营性的实物租赁。

  在融资租赁中诸如回租、出口租赁等业务几乎没有开展。在实物租赁业务中还很少开展以租代售业务。导致租赁形式单一的原因是多方面的,有国有资产管理制度的束缚,卖方信贷及信用保险的不配套,租赁媒介的信誉度及国有经济惧怕风险等原因,最为明显的是制造厂商只售不租的现象与国外同类企业产生明显的差距。这些原因钳制了我国租赁形式多样化的发展。


(5)拖欠租金十分严重,导致租赁公司资金周转困难。

  据有关资料显示,截至1994年底,中外合资租赁公司中有17家被拖欠租金达6亿美元。巨额租金拖欠使各租赁公司陷入严重的经营困境。随着我国市场经济体制的确立及逐步完善,相信我国租赁业作为一个新兴行业,一定能肩负起历史的责任,不断发展壮大。


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