一、S1000系列顺磁式氧含量分析仪产品简介
S1000系列顺磁式氧含量分析仪，该仪器是纯物理测量，无须参比气，无化学药品和电解质的消耗。仪器精度高，操作简单，通气即可使用，测定快速，只需将仪器入口与样气的出口进行对接，五分钟内即可显示氧纯度值。
二、S1000系列应用领域
u 科研氧纯度检测
u 空分高纯氧监测
u 冶炼行业焊接行业石化行业
u 燃烧系统的过剩氧量分析
u 汽车排放和内燃机检测
u 连续监测系统中的含氧分析
u 监测生物沼气过程分析
u 监测低温气体和燃烧气体
三、S1000系列产品特点
n 标准19寸机箱/小型盘装机箱，可与微机、PLC集成于成套分析系统中。
n 手动/自动校准。
n LCD液晶显示，操作界面简便实用。
n 内部处理电路采用全新高精度数学模型进行曲线校正，数字化处理，具有高稳定性 和可靠性。
n 标准隔离4～20mA模 拟信号输出，可直接与DCS进行连接。
n 可连续测量SO2、NO、CO、CO2、CH4、O2、C2H4、C3H8、THC、R22等气体
n 可同时分析一至三个组份
n 多路4～20mA模拟输出、R232信号输出
n 智能型仪表，自动标定，故障自诊断
n 精度高，稳定性好
n 菜单式操作，全中文液晶显示，操作简单
n ppm和mg/m3可选
n 极短预热时间，5分钟
四、S1000系列工作原理
氧气是一种特殊的顺磁性气体，既氧气在磁场中受到吸引力，在测量单元中，氧气的浓度可通过悬挂在非线性磁场中 的哑铃的偏转量来测量，氧气的浓度越大，哑铃偏转静止位置越大。哑铃的偏转位置可通过一光学装置，一对光电池和放 电器来测定，哑铃上饶有线圈，通过线圈的电流使哑铃复位，复位电流的大小与氧气的浓度成正比。
磁力机械式氧分析仪工作原理示意图如下：
五、S1000系列工作原理主要技术指标
u 量程：（可根据客户要求定制量程）0.01～2.00 %；0.01～99.99 %；95.00～99.99 %
u 显示方式：LED数码/ LCD液晶显示
u 传感器类型：热磁型、冷磁型
u 防护等级：IP65
u zui小分辨率：0.01%
u 测量精度：±1% F.S
u 稳定性：
ü 零点漂移：≤0.5% F.S / 月
ü 量程漂移：≤0.5% F.S / 月
u 重复性：≤量程的1%
u 进气压力：86－106kPa
u 样气流量：0.3～0.4 L/min
u 样气温度：0℃～50℃
u 预热时间：空气中预热10分钟
u 响应时间（T90%）：≤8s
u 数据刷新率：50ms
u 信号变送输出：4～20mA电流信号，zui大负载750Ω
u 继电器输出：
ü 6转换触点，功能用户自定义；
ü 触点容量：3A 220V AC；3A 24V DC
u 通讯端口：标准RS232、RS485、USB及有线无线选配功能数据接口
u 环境温度：－20℃～+50℃
u 环境湿度：≤90% 相对湿度
u 供电方式：220V 交流供电，电压波动不超过20%
u 使用环境：水平放置，无强烈震动及腐蚀性气体场合
u 安装方式：盘装或台式
六、技术分析
顺磁式氧分析仪是根据氧气的体积磁化率比一般气体高得多，在磁场中具有*的顺磁特性的原理制成的一种测量气体中含氧量的分析仪器。
顺磁式氧分析仪，也可叫做磁效应式氧分析仪、或磁式氧分析仪，我们通常通称为磁氧分析仪。它一般分为磁机械式、磁压力式和氧热磁对流式分析仪三种。
任何物质，在外界磁场的作用下，都会被磁化，呈现出一定的磁特性。物质在外磁场中被磁化，其本身会产生一个附加磁场，附加磁场与外磁场方向相同，该物质被吸引，表现为顺磁性；方向相反，该物质被排斥，表现为逆磁性。气体介质处于磁场也会被磁化，而且根据气体的不同也分别表现出顺磁性或逆磁性。如O2、NO、NO2等是顺磁性气体,H2、N2、CO2、CH4等是逆磁性气体。体积磁化率——任何物质，在外界磁场的作用下，都会被磁化，不同物质受磁化的程度不同，可以用磁化强度M来表示：
M＝kH
式中 M——磁化强度;
H——外磁场强度;
K——物质的体积磁化率；
K的物理意义是指在单位磁场作用下，单位体积的物质的磁化强度。磁化率为正(k＞0)称为顺磁性物质，它们在外磁场中被吸引；k＜0则称为逆磁性物质，它在外磁场中被排斥；k值愈大，则受吸引和排斥的力愈大。
常见气体的体积磁化率(0℃)
气体名称 | 化学符号 | 体积磁化率 K×10-6（C.G.S.M.） |
氧 | O2 | +146 |
一氧化碳 | NO | +53 |
空气 | -- | +30.8 |
二氧化碳 | NO2 | +9 |
* | N2O | +3 |
乙烯 | C2H4 | +3 |
乙炔 | C2H6 | +1 |
甲烷 | CH4 | -1 |
从上表可以看出，氧是顺磁性物质，其体积磁化率要比其他气体的体积磁化率大的多。顺磁式氧分析器：根据氧气的体积磁化率比一般气体高得多，在磁场中具有*的顺磁特性的原理制成的一种测量气体中含氧量的分析仪器。本项目中采用了重庆川仪九厂的PA200—CJ磁力机械式气体分析仪。
6.1磁力机械式气体分析仪的工作原理
在一个封闭的气室中，装有两对不均匀的磁极，它们的磁场强度梯度正好相反。两个空心球（俗称哑铃）置于两对磁极的间隙中，用弹性金属带固定在壳体上，这样，哑铃只能以金属带为轴转到而不能上下移动。在哑铃与金属带交点处装一平面反射镜。被测样气由入口进入气室后，它就充满了气室。两个空心球被样气所包围，被测样气的氧含量不同其体积磁化率k值也不同，球体所受到的作用力就不同。如果哑铃了的两个空心球体积相同，体积磁化值相等，两个球体受到的力大小相等、方向相反，对于中心支撑点金属带而言，它受到的是一个力偶的作用，这个力偶促使哑铃以金属带为轴心偏转，在哑铃做角位移的同时，金属带会产生一个抵抗哑铃偏转的复位力矩，与转动力矩相平衡，被测样气中的氧含量不同，旋转力矩和恢复力矩的平衡位置不同，也就是哑铃的偏转角度不同，这样，哑铃偏转角度的大小，就反映了被测气体中氧含量的多少。
对哑铃球偏转角度的测量，大多是采用下图所示的光电系统来完成的。由光源发出的光投射在平面反射镜上，反射镜再把光束反射到两个光电元件（如硅光电池、硒光电池）上。在被测样气不含氧时，空心球处于磁场的中间位置，此时，平面反射镜将光源发出的光束均衡地反射在两光电元件上，两个光电元件接收的光能相等。一般两个光电采用差动方式连接，因此，光电组件输出为零，仪器zui终输出也为零。
当被测样气中有氧存在时，氧分子受磁场吸引，沿磁场强度梯度方向形成氧分压差，其大小随氧含量不同而异，该压力差驱动空心球移出磁场中心位置，于是，哑铃球偏转了一个角度，反射镜随之偏转，反射出的光束也随之偏移，这时，两个光电元件接收到的光能量出现差值，光电组件有毫伏电压信号输出。被测气体中氧含量越高，光电组件输出信号越大。该信号经反馈放大器放大作为仪器检测输出。
为了改善仪器的输出特性，空心球上环绕一匝金属线圈。该金属线圈在电路上接收输出电流的反馈，对哑铃产生一个附加复位力矩，从而使哑铃的偏转角度大大减小
6.2磁力机械式氧分析仪的主要特点和使用注意事项
1、主要特点：
与热磁式分析仪相比，磁力机械式氧分析仪有如下特点：
①它是对氧的顺磁性直接测量的分析仪，在测量中，不受被测气体导热性变化、密度变化等影响。
②在0…O2范围内线性刻度、测量精度较高，测量误差可低至±0.1%O2。
③灵敏度高，除了用于常量的测量以外，还可用于微量氧（O2‰）的测量。
2、注意事项：
①磁力机械式氧分析仪基于对磁化率的直接测量，像氧氮等一些强磁性气体会对测量带来严重干扰，所以应将这些干扰组分除掉。此外，一些较强逆磁性气体也会引起较大的测量误差。如氙气，若样品中含有较多的这类气体，也应予以清除或对测量结果采取修正措施。
②氧气的体积磁化率是压力、温度的函数，样气压力、温度的变化以及环境温度的变化，都会对测量结果带来影响。因此，必须稳定样气的压力，使其符合调校仪器时的压力值。环境温度和整个检修部件，均应工作在设计的温度范围内，一般来说，各种型号的磁力机械式氧分析仪均带有温度控制系统，以维持检测部件在恒温条件下工作。
③无论是短时间的剧烈振动，轻微的持续振动，都会削弱磁性材料的磁场强度，因此，该类仪器多将检测器等敏感部件安装在防振装置中。当然，仪器安装位置也应避开振源并采取适当的防振措施。另外，任何电气线路不允许穿过这些敏感部分，以防电磁干扰和振动干扰。
6.3磁力机械式氧分析仪的检修
检修内容：
①更换光源；
②更换检测器；
③检查仪表的气密性。
④检查仪表的绝缘电阻；
⑤测量交流纹波电压；
⑥测试计算反馈增益；
6.4调零方法
一般的分析器都是以电的形式调节零位，而磁力机械式氧分析仪却是以机械方式调节零点，称为机械调零。其实质是保证气样不含氧时硅光电池对左右两块的光照面积相等，仪器输出为零，为此，测量池可以转动到一个合适的位置固定之，使反射光束以恰当的角度照射在光电池上，这可称为粗调。另外通过机械调节螺钉改变光电池的位置，仔细调整，称之为细调。
在装拆测量池和更换光源灯泡，仪器*运行、测量过程中组分的变化、环境的变化等情况下需进行调零操作。
