氩气分析仪非常适合现场快速检测和移动作业。它通常采用电池供电,操作简单方便,能够在短时间内给出氩气浓度的测量结果。在焊接车间、实验室现场、野外作业等场景中,工作人员可以手持便携式分析仪,随时对氩气浓度进行检测,及时发现潜在的安全隐患或工艺问题。例如,在焊接过程中,通过实时监测保护气体中氩气的含量,确保焊接质量符合要求。
一般安装在生产流程的固定位置,实现对氩气浓度的连续、实时监测。它与生产控制系统相连,能够将测量数据及时传输到控制中心,以便操作人员根据数据调整生产工艺参数,保证生产过程的稳定运行。在线式分析仪通常具有较高的精度和稳定性,能够适应长时间的连续工作。在大型金属冶炼厂、电子芯片制造工厂等对氩气质量要求高的生产环境中,在线式氩气分析仪是确保产品质量和生产安全的重要设备。
氩气分析仪的工作原理:
(一)热导式原理
热导式基于不同气体具有不同热导率这一特性来工作。在分析仪中,有一个包含加热元件和测温元件的热导池。当待测气体以一定流速通过热导池时,加热元件产生的热量会向周围气体传导。由于氩气的热导率与混合气体中其他成分的热导率存在差异,气体成分的变化会导致热导池内热量传导情况发生改变,进而引起加热元件温度的变化。测温元件能够准确感知这一温度变化,并将其转化为电信号。通过与预先标定的标准曲线进行对比,就可以得出待测气体中氩气的浓度。这种原理适用于测量氩气在混合气体中的含量,尤其当氩气是主要成分或者与其他气体热导率差异较大时,测量效果较为准确。
(二)电化学原理
还有一些采用电化学传感器来检测氩气。电化学传感器通常由工作电极、对电极和参比电极组成,并浸泡在电解质溶液中。当氩气扩散进入传感器内部后,会在工作电极表面发生特定的电化学反应。这个电化学反应会引起电极之间的电流变化,电流的大小与进入传感器的氩气浓度成正比。通过测量这个电流信号,并将其转换为电压信号进行放大和处理,就可以得到氩气的浓度值。电化学式氩气分析仪具有选择性好、灵敏度高的特点,但对于传感器的使用寿命和环境条件有一定要求,需要在合适的温度、湿度和气体环境下使用,以保证测量的准确性。
(三)顺磁式原理
顺磁式氩气分析仪利用了氧气的顺磁性特性(虽然主要是针对氧气,但在一些特殊设计的仪器中也可用于氩气相关测量或结合其他原理区分氩气)。氧气分子是顺磁性物质,在非均匀磁场中会受到磁力的作用而向磁场强的地方聚集。在顺磁式分析仪中,有一个哑铃球装置,其两端各有一个充满气体的玻璃球,哑铃球可以绕轴自由转动。当含有氧气的待测气体进入测量室后,氧气分子会被磁场吸引到磁场较强的一侧,从而使哑铃球受到一个扭矩的作用而发生偏转。通过光学系统检测哑铃球的偏转角度,并将其转换为电信号,经过处理后就可以得到气体中氧气的浓度。