從工業(yè)過程控制到實驗室研究，精準測氧的可靠伙伴

在工業(yè)生產與科學研究中，氧氣濃度的精確測量直接關系到工藝安全、能源效率和產品質量。日本TORAY東麗公司基于其獨特的氧化鋯傳感器技術，開發(fā)了覆蓋多種應用場景的氧氣濃度計系列，為各行業(yè)提供了可靠的氧分析解決方案。

01 氧化鋯測氧原理：技術核心

氧化鋯氧氣濃度計的核心技術基于氧化鋯濃差電池原理。這一技術利用特殊處理的氧化鋯陶瓷在高溫下的離子導電特性來實現氧濃度測量。

在氧化鋯電解質兩側燒結的多孔鉑電極，當兩側接觸的氧氣濃度不同時，便會產生氧濃度差電動勢。

高濃度側的氧分子在鉑電極上吸收電子，形成氧離子，這些離子通過氧化鋯晶格中的空位遷移到低濃度側，釋放電子并結合成氧分子，從而在兩側電極間形成電勢差。

該電勢差的大小遵循能斯特方程：
E = (RT/4F) ln(P0/P1) + C。

其中：

• E為輸出的氧濃度差電動勢

• R為理想氣體常數

• T為絕對溫度

• F為法拉第常數

• P0為參比氣體氧濃度(通常為空氣，20.6%)

• P1為待測氣體氧濃度

• C為本地電勢常數

東麗的氧化鋯傳感器能夠在高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作，即使在低氧濃度范圍內也能保持高精度測量，這得益于其獨特的傳感器設計和制造工藝。

02 產品系列與應用場景：方位解決方案

TORAY東麗針對不同行業(yè)需求，開發(fā)了多種型號的氧化鋯氧氣濃度計，形成完整的產品矩陣。

包裝行業(yè)專用系列

LF-200型號是專為氣體充填自動包裝機設計的氧氣濃度計。

它采用面板安裝設計，測量范圍覆蓋1ppm～100vol% O?，支持連續(xù)抽吸和注射兩種采樣方式。

該設備特別配備了油分對策功能，搭載新型濾網，可有效應對食品包裝過程中常見的油分飛濺問題，且無需從面板拆下即可更換濾網，大大簡化了維護流程。

電子制造與熱處理系列

RF-400型號專為電子行業(yè)設計，特別是燒結和氮氣回流裝置中的氧濃度監(jiān)測。

其測量范圍寬廣，覆蓋0-1000ppm/1/10/100vol% O?，可滿足電子元件制造中對工作氣氛的精確控制需求。

SW/LD-300型號采用傳感器分離型結構，特別適合真空蒸鍍、直流濺鍍、光輝性熱處理等密閉系統處理爐內的環(huán)境處理中的氧氣濃度管理與控制。

該型號支持多種安裝方式，傳感器可設置在靠近測定點的位置，提供更靈活的布局方案。

研發(fā)與實驗室系列

LC-860型號是東麗推出的高性能氧氣濃度分析儀，特別適合研究與實驗用途。

它具備從PPB級別到100% 的寬范圍測量能力，測量范圍達0.1ppm～100vol％，為科研工作提供高精度數據支持。

LC-750L系列作為覆蓋低濃度范圍的標準氧氣濃度計，用戶可從10ppm/100ppm/1000ppm量程中選擇適合的范圍，操作簡便，只需打開電源并選擇量程即可使用。

03 技術特點與性能優(yōu)勢：精準可靠的保障

TORAY東麗氧化鋯氧氣濃度計在多方面展現出的技術特性，使其在行業(yè)中保持地位。

寬廣的測量范圍與高精度

東麗氧氣濃度計系列提供從PPB級別到100%體積濃度的寬廣測量范圍，例如LC-860型號可測量0.1ppm～100vol%的氧濃度。

在精度方面，不同型號雖有差異，但普遍保持較高水平。以LF-200為例，其重復性為±1%FS（0-1%量程以上） 和±2%FS（0-1%量程以內），空氣點穩(wěn)定性達到±0.5%FS/24h。

創(chuàng)新的傳感器保護設計

東麗產品配備了多重過濾系統，有效保護傳感器免受復雜氣體環(huán)境的影響。

活性炭過濾器可吸附微量有機物和少量可燃氣體；棉過濾器防止灰塵和固體物質進入；硅過濾器則專門吸附含硅氣體。

這些過濾器防止雜質進入傳感器核心，既保護了傳感器，又確保了測量的準確性。

智能功能與人性化設計

東麗新型號如LC-450A配備了智能互聯功能，提供4-20mA模擬量、RS-485數字通信（支持Modbus協議）及RS-232C接口，可輕松接入PLC、DCS等控制系統，實現遠程監(jiān)控與數據傳輸。

設備還配備自診斷功能，可監(jiān)測暖機異常、熱電對異常、機內溫度異常、CPU異常等多種狀態(tài)，及時提醒用戶維護。

04 行業(yè)應用案例：多領域實踐驗證

TORAY東麗氧化鋯氧氣濃度計已在多個行業(yè)得到廣泛應用，證明了其在實際應用中的價值。

食品包裝行業(yè)

在食品包裝領域，LF-200型號專門用于氣體充填自動包裝機的氧氣濃度監(jiān)測。

通過實時監(jiān)測包裝內的氧氣濃度，確保食品在低氧環(huán)境中包裝，延長食品保質期，防止氧化變質。其耐油設計特別適合含油食品的包裝環(huán)境。

電子元件制造

在電子行業(yè)，RF-400用于氮氣回流裝置的氣氛控制，SW/LD-300則應用于真空蒸鍍、濺鍍等工藝。

精確的氧濃度控制確保了半導體和電子元件制造過程中的高質量與可靠性，防止氧化導致的產品缺陷。

科研與實驗室

LC-860等高精度型號為科學研究與實驗分析提供可靠的氧濃度數據。

從材料研究到化學反應過程監(jiān)測，這些儀器為科研人員提供了精確的氧濃度信息，支持創(chuàng)新研究的開展。

05 選型與使用指南：優(yōu)化設備性能

設備選型考量

選擇適合的東麗氧氣濃度計需考慮多個因素：

應用場景是首要考慮因素——食品包裝環(huán)境可選LF-200；電子制造業(yè)燒結和氮氣回流適用RF-400；真空蒸鍍等密閉系統處理則適合SW/LD-300；研究實驗用途推薦LC-860。

測量范圍需根據實際需求選擇——從PPB級到100%不同型號各有側重。

采樣環(huán)境也至關重要——是否含油、腐蝕性氣體、粉塵等決定了過濾系統的配置需求。

使用與維護要點

為確保測量精度和儀器壽命，用戶需注意：

樣品氣體條件必須符合儀器要求，避免含有可燃成分、鹵素、二氧化硅、腐蝕成分及水滴。

定期更換過濾器是保證測量精度和保護傳感器的關鍵。

正確設置參數包括量程選擇、報警閾值等，確保儀器在最佳狀態(tài)下工作。

TORAY東麗氧化鋯氧氣濃度計憑借其核心的氧化鋯傳感器技術和多樣化的產品系列，已成為眾多行業(yè)氧氣監(jiān)測的方案。無論是在食品包裝生產線上，還是在精密的半導體制造車間，亦或在科研實驗室中，東麗產品都以精準的測量和可靠的性能，守護著工藝流程的品質與安全。

隨著工業(yè)技術不斷發(fā)展，對氧濃度測量的要求將愈加嚴格，而TORAY東麗憑借其持續(xù)創(chuàng)新的技術實力，必將在這一領域繼續(xù)扮演關鍵角色。