Phương pháp thuận từ

Phương pháp 1 Phương pháp thuận từ: loại từ khí nén

Phương pháp thuận từ là một nguyên lý đo lường sử dụng tính thuận từ cực mạnh (*1) của oxy. Khi oxy có mặt trong từ trường không đồng nhất, nó sẽ bị thu hút bởi từ trường mạnh hơn. Loại máy phân tích oxy từ khí nén sử dụng tính chất này để phát hiện lượng oxy bị thu hút dưới dạng áp suất. Máy phân tích này sử dụng nam châm điện làm lực từ và được chia thành các phương pháp đo đơn và đôi dựa trên số lượng bộ nam châm điện trong cell từ trường. Một máy dò micrô tụ điện (*2) được sử dụng để phát hiện áp suất trong cả hai phương pháp.

(*1) Thuận từ: Vật liệu không bị từ hóa khi không có từ trường nhưng bị từ hóa theo hướng của từ trường khi có từ trường.

(*2) Bộ dò micro tụ điện: Bộ dò này sử dụng micro tụ điện làm cảm biến. Micro tụ điện bao gồm một màng chắn và một tấm cố định. Khi có chênh lệch áp suất giữa bên trái và bên phải của màng chắn, khoảng cách giữa màng chắn và tấm cố định sẽ thay đổi. Sự thay đổi khoảng cách này được coi là sự thay đổi điện dung của tụ điện và chênh lệch áp suất sẽ được phát hiện.

Phương pháp 1-1: Phương pháp thuận từ loại từ khí nén (từ trường đơn)

Đặc điểm

Vì mẫu khí không tiếp xúc trực tiếp với máy dò nên có khả năng chống ăn mòn và các tác động xấu khác rất cao, đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài và không cần bảo trì.
Nồng độ oxy có thể được đo với độ nhạy cao hơn ngay cả khi có khí dễ cháy trong mẫu khí.

Nguyên lý đo

Nguyên lý đo lường sử dụng tính thuận từ cực mạnh của oxy. Khi oxy (một loại khí thuận từ) có mặt trong từ trường, nó bị thu hút bởi từ trường mạnh hơn và tăng áp suất trong khu vực đó. Nhìn chung, sự gia tăng áp suất (ΔP) tại thời điểm đó có thể được biểu thị bằng phương trình sau

ΔP = 1/2 H₂· X ·
(H: cường độ từ trường X: độ nhạy từ của khí thuận từ (oxy) C: nồng độ chênh lệch giữa khí thuận từ (oxy) và khí mang (không khí / nitơ))

Sự gia tăng áp suất này được phát hiện và nồng độ oxy được đo.

Cấu trúc và nguyên lý hoạt động (Hình 1-1)

Sự thay đổi áp suất do oxy trong khí mẫu ở nam châm điện BẬT / TẮT được truyền đến máy dò micrô tụ điện bên ngoài cell từ trường bằng khí mang, và nồng độ oxy được đo bằng sự thay đổi áp suất được phát hiện tương ứng với nồng độ oxy.
Sự truyền áp suất đến máy dò bởi khí mang sạch đảm bảo các phép đo ổn định lâu dài vì khí ăn mòn trong khí mẫu và các chất gây ô nhiễm trong cell từ trường không tiếp xúc với máy dò. Ngoài ra, khi sử dụng khí quyển làm khí mang, không cần xi lanh khí N₂.

Hình 1-1: Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của phương pháp thuận từ loại từ khí nén (từ trường đơn) của máy phân tích oxy

Phương pháp 1-1: Phương pháp thuận từ loại từ khí nén (từ trường kép)

Đặc điểm

Ngoài các tính năng của một từ trường đơn, hai bộ nam châm điện được bật/tắt luân phiên để đạt được độ nhạy đo cao hơn so với một từ trường đơn.

Nguyên lý đo

Nó giống như một từ trường đơn lẻ.

Cấu trúc và nguyên lý hoạt động (Hình 1-2)

Ngoài hoạt động từ trường đơn, khi một nam châm điện BẬT, nam châm kia TẮT và quá trình này được lặp lại luân phiên.
Hoạt động này chuyển hướng áp suất được áp dụng cho micrô tụ điện trong máy dò, cung cấp lượng tín hiệu được phát hiện gấp đôi so với một từ trường đơn. Bằng cách phát hiện lượng tín hiệu gấp đôi, có thể thu được kết quả đo nhạy hơn so với một từ trường đơn.

Hình 1-2: Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của máy phân tích oxy loại từ trường khí nén thuận từ (từ trường kép)

Các sản phẩm liên quan

Máy phân tích sử dụng phương pháp thuận từ loại từ khí nén được sử dụng để liên tục đo nồng độ oxy trong khí thải và khí quy trình trong nhiều lĩnh vực khác nhau.