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传感器
检测
技术
徐科
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,8.3 磁性氧量分析仪,可以测量混合气体中氧气的体积百分含量 应用：燃烧过程分析、工业产品质量分析、 易燃易爆环境氧量监测以及农业生产 8.3.1 磁性氧量分析仪的物理基础8.3.2 磁力机械式氧量分析仪8.3.3 磁压式氧量分析仪,8.3.1磁性氧量分析仪的物理基础,物理基础建立在两个方面：（1）含氧混合气体的总磁化率随氧气含量而发生变化；（2）磁性介质在磁场中所受到的磁场力密度与介质的磁化率有关。 1. 气体的磁化率2. 介质的磁力密度,1. 气体的磁化率,物质在磁场作用下其内部的磁感应强度为,物质的磁导率,m物质的磁化率。,物质的磁感应强度由两部分组成： 在真空中所形成的磁感应强度， 由于物质的存在所产生的附加磁感应强度。,物质的附加磁感强度,物质的附加磁感强度与物质的种类有关当物质的磁化率m 0时，附加磁感应强度与真空磁感应强度方向相同，总磁感应强度增加，该物质称为顺磁性物质。当m 0的物质，称为铁磁性物质。,气体的相对磁化率,对于多组分混合气体，总磁化率可以近似地表示为各组分磁化率按组分含量的加权平均值，,如果混合气体中不含有NO和NO2，则混合气体总磁化率基本上是由氧气含量决定的,只要测出混合气体总的磁化率，就可求得混合气体中氧气含量，这是磁性氧量分析仪的物理基础之一。,常见气体的相对磁化率,2. 介质的磁力密度,在非均匀磁场中的介质，会受到磁场力的作用。单位体积介质所受到的磁场力，称为磁力密度。 磁性介质在磁场中所受的磁力密度为,单位体积的介质所具有的附加磁能，即附加磁能密度为,在磁场中介质所受到的磁力密度,介质所受到磁力密度与介质的性质有关。对于顺磁性介质，fx与dH/dx同号，介质受到的磁力密度指向磁场强度增加的方向，介质受磁场的吸引；对于逆磁性介质， fx与dH/dx反号，磁力密度指向磁场减弱的方向，介质受磁场的排斥。介质受到磁力密度的大小，与介质的磁化率成正比，对于含氧的混合气体，由于气体的总磁化率主要由氧气的含量决定的，因此气体所受到的磁力密度大小，就反映了氧气组分含量的高低。,含氧混合气体在磁场中受到磁力密度的大小，完全由气体的磁化率所决定的， 磁性氧量分析仪的物理基础之二,8.3.2 磁力机械式氧量分析仪,磁力机械式氧量分析仪采用对氧的顺磁性特性进行直接测量的方法。特点：灵敏度高，不受氧气的导热性能、密度变化等影响。 应用：常规的氧含量测量测量微量氧含量。,磁力机械式氧量分析仪原理,小球A受到的力F为,如果A 、H、 、V为常数，则小球受力F与混合气体的平均磁化率有单值对应关系。,哑铃式氧量分析仪发送器,1气室2、 3 磁极4 石英空心小球5金属吊带6平面反射镜,磁力机械式氧量分析仪工作原理,8.3.3 磁压式氧量分析仪,1-参比气入口；2-限流装置；3-参比气通道；4-测量微流量传感器；5-样气入口；6-样气室；7-顺磁
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