در زمینه صنعتی، دقت و قابلیت اطمینان کنترل فرآیند قابل چشم پوشی نیست. چگونگی اندازهگیری دقیق غلظت گاز در فرآیند همواره هدف تولیدکنندگان ابزارهای تحلیل گاز آنلاین بوده است.
اکسیژن، به عنوان یکی از عناصر اساسی برای بقای حیات، همچنین یک واکنشگر کلیدی یا شاخص محیطی در بسیاری از فرآیندهای صنعتی است. اندازهگیری و کنترل دقیق محتوای اکسیژن، پارامترهای کلیدی اندازهگیری ضروری برای دستیابی به تولید ایمن، کارآمد، پاک و با کیفیت بالا است.
تکنیکهای رایج تحلیل اکسیژن شامل الکتروشیمی، زیرکونیا، لیزر و پارامغناطیس و غیره است. در میان تمام فناوریهای موجود، تحلیلگر اکسیژن پارامغناطیس به دلیل دقت، سازگاری و قابلیت اطمینان در کاربردهای پایدار در شرایط مختلف پیچیده، خشن و خورنده برجسته است. اما چه چیزی آن را اینقدر مؤثر میکند؟ چرا در بسیاری از صنایع مورد اعتماد است؟
پاسخ در توانایی منحصر به فرد آن در اندازهگیری اکسیژن از طریق پارامغناطیس نهفته است - ویژگیای که اکثر گازهای دیگر فاقد آن هستند.
سنسور اکسیژن پارامغناطیس چگونه کار میکند؟
اکسیژن به طور طبیعی پارامغناطیس است، به این معنی که مولکولهای اکسیژن به دلیل الکترونهای جفت نشده خود توسط میدان مغناطیسی جذب میشوند. هنگامی که اکسیژن با میدان مغناطیسی روبرو میشود، رفتار آن با اکثر گازهای دیگر که معمولاً غیرمغناطیسی هستند، متفاوت است. این خاصیت به تحلیلگر اکسیژن پارامغناطیس اجازه میدهد تا غلظت اکسیژن را با دقت بالا به طور دقیق تشخیص داده و اندازهگیری کند.

به زبان ساده، تحلیلگر اکسیژن پارامغناطیس با استفاده از "نیروی جاذبه میدان مغناطیسی بر مولکولهای اکسیژن" کار میکند. این جاذبه را میتوان از طریق روشهای مکانیکی مختلف تشخیص داد و به یک سیگنال الکتریکی تبدیل کرد. چندین راه برای دستیابی به این امر وجود دارد:
نوع پارامغناطیس: در داخل سنسور، دو گوی شیشهای پر از گاز نیتروژن به هم متصل شده و بر روی یک تعلیق چرخان نصب شدهاند. هنگامی که گاز نمونه حاوی اکسیژن به داخل محفظه تحلیل جریان مییابد، مولکولهای اکسیژن به دلیل خواص پارامغناطیس خود، به ناحیه با میدان مغناطیسی قویتر جذب میشوند و باعث انحراف گویهای دمبلی شکل میشوند. میزان انحراف به طور خطی با محتوای اکسیژن مرتبط است. تغییر انحراف را میتوان توسط یک جزء نوری تشخیص داد تا محتوای اکسیژن به طور دقیق محاسبه شود.

علاوه بر این، انواع فشار مغناطیسی و حرارتی مغناطیسی نیز وجود دارند. نوع اول از خاصیت پارامغناطیس اکسیژن برای ایجاد اختلاف فشار در میدان مغناطیسی برای اندازهگیری استفاده میکند، در حالی که نوع دوم خواص پارامغناطیس و ترمودینامیکی را برای تشخیص ترکیب میکند.
در مقایسه با روشهای تشخیص الکتروشیمیایی، روش پارامغناطیس دارای مزایای کلیدی زیر است:
- بدون مواد مصرفی، عمر طولانیتر
- انحراف کم، بدون مواد مصرفی، دقت در طول زمان به طور قابل توجهی کاهش نمییابد و فرکانس کالیبراسیون کم است
- سنسورها مقاومتر در برابر خوردگی هستند
- محدوده اندازهگیری وسیع
ابزارهای تحلیل اکسیژن پارامغناطیس معمولاً در صنعت استفاده میشوند:
- فرآیند احتراق: محتوای ناکافی یا بیش از حد اکسیژن در فرآیند احتراق بر فرآیند احتراق تأثیر میگذارد. احتراق ناقص منجر به اتلاف انرژی میشود، در حالی که محتوای بیش از حد اکسیژن منجر به گرم نشدن گازهای غیرضروری و در عوض از دست دادن مقدار زیادی گرما میشود و در نتیجه راندمان حرارتی را کاهش میدهد. کنترل دقیق محتوای اکسیژن در فرآیند احتراق به بهبود راندمان و صرفهجویی در انرژی کمک میکند.
- ایمنی تولید: کنترل نرخ واکنش و اطمینان از ایمنی فرآیند تولید؛ به عنوان مثال، در صنایع شیمیایی، دارویی و پتروشیمی، مخازن واکنش، سانتریفیوژها یا فرآیندهای واکنش کراکینگ کاتالیزوری نیاز به کنترل دقیق محتوای اکسیژن برای جلوگیری از تشکیل مخلوطهای انفجاری دارند.
- کنترل اتمسفر: در زمینه صنعتی، کنترل دقیق محتوای اکسیژن برای حفاظت از گازهای بیاثر و کنترل اتمسفر برای جلوگیری از اکسیداسیون و تضمین کیفیت محصول مورد نیاز است.
- زمینه پزشکی: چه اکسیژن مایع باشد، چه اکسیژن خالص برای استفاده، یا جذب مولکولی برای تولید اکسیژن، خلوص اکسیژن محصول باید آزمایش شود.
تحلیلگر اکسیژن پارامغناطیس، با اصل تشخیص منحصر به فرد و عملکرد پایدار خود، همواره نیروی اصلی در تحلیل گاز فرآیند صنعتی بوده است. این دستگاه به دلیل نیازهای فناوری سنسور خود در بسیاری از زمینهها میدرخشد. در حال حاضر، بازار داخلی اکسیژن پارامغناطیس عمدتاً تحت سلطه محصولات اکسیژن مغناطیسی خارجی مانند ABB، Sifumei و غیره است.
شرکت شیان رانله اینسترومنت نزدیک به ۲۰ سال است که در زمینه تحقیق و توسعه تحلیلگرهای گاز فعالیت میکند. به عنوان یک پیشکسوت با تجربه در صنعت تحلیلگر گاز، تحلیلگر اکسیژن پارامغناطیس ما با استفاده از سنسورهای وارداتی همراه با تجربه غنی کاربرد میدانی، میتواند راهحلهای با کیفیتی را برای شرایط مختلف فرآیند صنعتی ارائه دهد.
انتخاب تحلیلگر اکسیژن پارامغناطیس شرکت شیان رانله نه تنها انتخاب یک محصول با کیفیت بالا، بلکه انتخاب یک شریک قابل اعتماد است که به حل مشکلات پیچیده تحلیل گاز، ارائه *خدمات پس از فروش و کمک به دستیابی به تولید ایمن، کارآمد و پاک اختصاص دارد.