Southland電化學氧氣傳感器TO2-1x可測量低至百萬分之一（PPM）的純氣體中的氧氣水平，以提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。傳感器基于電化學電鍍微燃料電池的測量原理，并在嚴格的質(zhì)量程序下在內(nèi)部制造，傳感器的可檢測限值低于億分之1，具有出色的性能、精度和穩(wěn)定性，同時最大限度地延長預(yù)期壽命。
除了低測量范圍外，氧氣傳感器TO2-1x還是一種極具成本效益的選擇。傳感器壽命一般為24個月，這取決于傳感器類型、氧氣暴露水平和樣氣/環(huán)境溫度。無需清潔電極或添加電解質(zhì)，為了保證傳感器的精度，建議每三個月校準一次。傳感器響應(yīng)時間小于13秒，最快7s，可以對氣體純度的變化做出快速反應(yīng)。0 - 10 ppm低量程，用于大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用，典型應(yīng)用包括手套箱監(jiān)控、半導(dǎo)體制造、空氣分離和工業(yè)過程控制。下面工采網(wǎng)簡要說明一下影響TO2-1x的影響因素：
第一、溫度影響
含有氧氣的樣氣通過擴散穿過屏障膜進入電化學傳感器。擴散速率取決于樣氣的壓力和溫度，溫度的升高或降低會改變通過膜的擴散速率，從而導(dǎo)致以下變化：
1.響應(yīng)時間
冷傳感器單元的響應(yīng)比熱傳感器慢得多，因為擴散速度較慢。當傳感器的溫度升高時，擴散更快，對氧含量變化的響應(yīng)速度增加。
2.壽命
溫度也會影響傳感器的使用壽命。傳感器變得越熱，電解液消耗得越快，因為更多的O2穿過擴散屏障與電解液發(fā)生反應(yīng)。使用Southland傳感器，25°C以上每升高一度，預(yù)期壽命將減少2.5%，反之亦然：傳感器越冷，傳感器的使用壽命就越長。
例如TO2-1x傳感器將在<1,000ppm O2 @ 25°C 中持續(xù)24個月，但是：
在30°C下運行傳感器，持續(xù)大約 21 個月
在20°C下操作傳感器，持續(xù)大約 27 個月
3.信號輸出
溫度每升高1攝氏度，信號輸出就會升高2%到3%。為了減輕這種影響，Southland使用負溫度系數(shù)電阻器 (NTC)。如果氣體溫度可能發(fā)生變化，可以在傳感器之前將樣氣溫度升高或降低到環(huán)境溫度。
第二、濕度影響
氣流中的濕氣對電化學傳感器來說不是問題。從氣流中冷凝到傳感器膜表面上的水分不一定會損壞它，但是這種液態(tài)水的積累會阻止氧氣擴散到傳感器中，從而影響傳感器性能。確保樣品溫度遠高于露點以避免傳感器受潮這種情況發(fā)生，同時保持溫度低于傳感器的溫度。這可以通過伴熱管或在任何其他可能被水分阻塞的組件例如流量計之前使用冷卻器、膜或聚結(jié)過濾器來完成。
第三、壓力影響
大多數(shù)電化學氧氣傳感器在標準大氣壓下工作，且傳感器不能承受任何真空，僅適用于正壓應(yīng)用。
電化學氧氣傳感器實際上測量環(huán)境或流動氣體中的氧氣分壓，其中入口壓力超過出口壓力。氧氣傳感器的入口壓力可達1.5bar最大值，但必須注意防止壓力沖擊。
壓力脈沖和增加的信號輸出：泵有時會引起壓力脈沖，這些脈沖可以增加或減少壓力，從而增加氧氣的分壓。當樣品中氧氣的分壓增加時，更多的氣體通過傳感器的擴散屏障，導(dǎo)致氧氣讀數(shù)升高。然而，一旦脈沖停止，這種信號的增加很快就會穩(wěn)定下來。泵和傳感器之間的儲液器（甚至是過濾器外殼）可以幫助平滑脈沖。
一般規(guī)則：
(1) 校準氧氣分析儀盡可能接近樣氣的溫度和壓力。
(2) 在設(shè)置流量控制閥之前，將調(diào)節(jié)器設(shè)置在樣氣預(yù)期的最低壓力下。
第四、物理傷害
傳感器壓力的突然變化會對傳感器造成物理損壞，例如刺穿擴散膜和陰極層，導(dǎo)致電解液泄漏到過程中。電解液具有很強的腐蝕性，無論是堿性還是酸性，這既會破壞過程，也會使操作員處于危險之中。
為了減輕突然的壓力沖擊，可以使用針閥、減壓閥或壓力調(diào)節(jié)器來緩慢升高和降低傳感器中的壓力。
盡管存在針閥、壓力調(diào)節(jié)器，但傳感器壓力的突然變化可能會對傳感器造成物理損壞，例如，將手指放在通風口上以確認流量計中的球沒有卡住會產(chǎn)生足夠的真空以損壞傳感器并可能撕裂擴散膜或其有些脆弱的熱封（特氟龍到 HDPE 不是熔化的密封），導(dǎo)致電解液從傳感器泄漏。
電解液是一種類似于家用漂白劑的溫和腐蝕性物質(zhì)，泄漏到樣品管或過程中的情況很少見，除非使傳感器承受異常高壓。
第五、流量影響
如果改變流量，這會改變氣體溫度和氧氣與電解質(zhì)的相互作用速率，并可能影響讀數(shù)。應(yīng)始終以與工藝氣體采樣相同的流速校準傳感器。
樣氣壓力會影響流量：樣氣放空壓力必須小于入口壓力，樣氣才能流過氧氣傳感器外殼。理想情況下，應(yīng)將樣品排放到大氣中或在大氣壓下放入管中。在火炬氣中測量時，該裝置可在高達0.5 bar的壓力下運行，但必須在此壓力下進行校準。在這種情況下，應(yīng)使用背壓調(diào)節(jié)器來保持恒定壓力。
TO2-1x氧氣傳感器不受流量變化 (1-5SCFH) 的影響，過高的流速加上1/8”直徑的采樣管會在傳感器上產(chǎn)生背壓，從而導(dǎo)致讀數(shù)偏高，并可能損壞氧氣傳感器。在設(shè)置流量控制閥之前，將調(diào)節(jié)器設(shè)置在樣氣預(yù)期的最低壓力下。低于設(shè)定流速的壓力下降將導(dǎo)致讀數(shù)不穩(wěn)定（因為傳感器對壓力變化做出響應(yīng)）。
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