자기덤벨식(PMA)

방법 2 자기덤벨식(PMA) 방법 : 덤벨식

특징

• 간단한 검출기 메커니즘으로 샘플 가스에 부식성 가스가 포함되어 있지 않은 경우 장기간 안정적인 작동이 실현됩니다.
• 샘플가스에 가연성 가스가 존재하는 경우에도 산소 농도를 측정할 수 있습니다.
• 운반가스 필요 없음

산소를 함유한 샘플 가스가 자기장 셀을 통과할 때, 강한 상자성을 가진 산소는 덤벨 구를 밀고 자기장의 가장 강한 부분에 접근합니다. 그 결과, 산소 농도에 반응하여 덤벨 구를 밀기 위한 힘이 발생합니다. 이것은 매달린 거울을 회전시키는 힘을 생성합니다(그림 2-3, 그림 2-4).

F = (X1 - X2)・V・H
F: 덤벨에 작용하는 힘 X1: 샘플 가스의 자기 감수율 X2: 덤벨의 자기 감수율 V: 덤벨의 부피 H: 자기장의 세기

덤벨의 회전에 따라 거울의 방향이 바뀌면 광원에서 거울로 입사하는 빛(입사광)의 반사각이 바뀌고, 수광부에서 반사광(수신 광점)의 위치가 바뀝니다.
균일한 특성을 가진 두 개의 태양전지로 구성된 수광부는 수광광점의 위치에 따라 두 태양전지의 기전력에 차이가 있다. 이 차이에 해당하는 전류를 자기장 내의 덤벨 주위의 피드백 코일에 인가하여 힘을 발생시키고, 이 힘을 이용한 피드백 제어로 덤벨을 중립 위치로 복귀시킵니다(그림 2-5).

이 전류는 산소 농도에 비례하므로 신호 처리를 수행하여 전류를 농도로 변환합니다. 실제 분석기에서 산소 농도에 반응하여 덤벨을 밀어내는 힘은 항상 덤벨을 항상 중립 위치에 유지하기 위해 전류를 제어하여 생성된 힘으로 균형을 이룹니다. 산소 농도는 이 제어에 필요한 전류를 측정하여 계산합니다.

그림 2-3, 2-4 및 2-5: 자기덤벨식(PMA) 산소 분석기의 작동 원리