วิธีพาราแมกเนติก

วิธีที่ 2 วิธีพาราแมกเนติก : แบบดัมเบล

คุณสมบัติ

• กลไกเครื่องตรวจจับแบบง่ายทำให้สามารถทำงานได้อย่างเสถียรในระยะยาวเมื่อก๊าซตัวอย่างไม่มีก๊าซที่กัดกร่อน
• สามารถวัดความเข้มข้นของออกซิเจนได้แม้จะมีก๊าซไวไฟอยู่ในก๊าซตัวอย่างก็ตาม
• ไม่ต้องใช้แก๊สพาหะ

เมื่อก๊าซตัวอย่างที่มีออกซิเจนผ่านเข้าไปในเซลล์สนามแม่เหล็ก ออกซิเจนที่มีพาราแมกเนติกสูงจะผลักลูกกลมดัมเบลและเข้าใกล้ส่วนที่แรงที่สุดของสนามแม่เหล็ก เป็นผลให้เกิดแรงผลักลูกกลมดัมเบลเพื่อตอบสนองต่อความเข้มข้นของออกซิเจน แรงนี้จะสร้างแรงในการหมุนกระจกที่แขวนอยู่ (รูปที่ 2-3, รูปที่ 2-4)

F= (X1 - X2)・V・H
F: แรงที่กระทำต่อดัมเบลล์ X1: ความไวต่อแม่เหล็กของก๊าซตัวอย่าง X2: ความไวต่อแม่เหล็กของดัมเบลล์ V: ปริมาตรของดัมเบลล์ H: ความแรงของสนามแม่เหล็ก

การเปลี่ยนทิศทางของกระจกตามการหมุนของดัมเบลล์ จะทำให้มุมสะท้อนของแสง (แสงตกกระทบ) ที่ตกจากแหล่งกำเนิดแสงมายังกระจกเปลี่ยนไป และตำแหน่งของแสงสะท้อน (จุดแสงที่รับ) ที่จุดรับแสงก็จะเปลี่ยนไปด้วย
หน่วยรับแสงซึ่งประกอบด้วยเซลล์แสงอาทิตย์สองเซลล์ที่มีลักษณะสม่ำเสมอ มีความแตกต่างในแรงเคลื่อนไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์ทั้งสองเซลล์ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของจุดรับแสง กระแสไฟฟ้าที่สอดคล้องกับความแตกต่างนี้จะถูกนำไปใช้กับขดลวดป้อนกลับรอบดัมเบลในสนามแม่เหล็กเพื่อสร้างแรง และดัมเบลจะถูกส่งกลับไปยังตำแหน่งกลางด้วยการควบคุมป้อนกลับโดยใช้แรงนี้ (รูปที่ 2-5)

เนื่องจากกระแสไฟฟ้านี้เป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของออกซิเจน จึงดำเนินการประมวลผลสัญญาณเพื่อแปลงกระแสไฟฟ้าให้เป็นความเข้มข้น ในเครื่องวิเคราะห์จริง แรงที่ใช้ในการผลักดัมเบลล์เพื่อตอบสนองต่อความเข้มข้นของออกซิเจนจะสมดุลกับแรงที่เกิดจากการควบคุมกระแสไฟฟ้าเพื่อให้ดัมเบลล์อยู่ในตำแหน่งที่เป็นกลางตลอดเวลา ความเข้มข้นของออกซิเจนจะคำนวณโดยการวัดกระแสไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับการควบคุมนี้

รูปที่ 2-3, 2-4 และ 2-5: หลักการทำงานของเครื่องวิเคราะห์ออกซิเจนแบบดัมเบลล์แบบวิธีพาราแมกเนติก