臭氧检测仪的工作原理是怎么样的?

臭氧检测仪的工作原理是怎么样的?,第1张

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臭氧检测仪的检测原理有半导体原理(英国E2V)、电化学检测原理、紫外光法原理等。这里主要来介绍的是第三种方法,即紫外光法。我们知道地球大气层上有一层臭氧层,科学家们已经发现臭氧层能吸收紫外线,研究表明臭氧仅对波长253.7nm的紫外线具有最大吸收系数,在此波长下紫外线通过臭氧会产生衰减,符合兰波特——比尔定律。该方法已被美国等国家作为臭氧标准分析方法。该臭氧检测仪就是采用紫外线吸收法的原理,用稳定的紫外灯光源产生紫外线,用光波过滤器过滤掉其它波长紫外光,只允许波长253.7nm通过。经过样品光电传感器,再经过臭氧吸收池后,到达采样光电传感器。通过样品光电传感器和采样光电传感器电信号比较,再经过数学模型的计算,就能得出臭氧浓度大小。浓度计算,臭氧浓度数学模型是根据Lambert and Beer定律推出的。在这个臭氧浓度计算公式中,只要知道样品电流、采样电流和臭氧吸收池距离,那么我们就可以计算出臭氧浓度大小。由于,臭氧吸收池的距离的限制,最大臭氧浓度只能测到300 O3 g/m。

基本电路由电源部分、紫外灯控制、紫外光线样品检测、紫外光线采样检测,对数放大器Log100、模拟输出及显示六大部分组成。电路核心部分就是用对数放大器Log100来实现臭氧浓度数学模型。LOG100是14引脚可以对两个电流或电压之比进行对数运算的集成电路,该放大器输出电流动态范围宽,可以在1nA到1mA之间变化。输出误差范围不超过0.1%,输出公式:Vout=VT×ln I0/I(注释:VT---常数;Vout---输出电压)。

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臭氧空气消毒机主要用于食品药品化妆品等行业的加工车间和类似场所的空气灭菌和物体表面灭菌。臭氧消毒机按安装形式可分为:移动式、壁挂式、便携式等。臭氧消毒机在制药厂GMP车间和HVAC系统配套使用时,通常分为内置式和外置式两种。使用臭氧发生器制取臭氧的机器称为臭氧消毒机,这里臭氧作为消毒剂使用。

臭氧消毒机工作原理:

一、高压放电式臭氧消毒机

高压放电式臭氧消毒机是使用一定频率的高压电流制造高压电晕电场,使电场内或电场周围的氧分子发生电移动式臭氧消毒机化学反应,从而制造臭氧。这种臭氧消毒机具有技术成熟、工作稳定、使用寿命长、臭氧产量大(单机可达1Kg/h)等优点,所以是国内外相关行业使用最广泛的臭氧消毒机。

高压放电式臭氧消毒机又分为以下几种类型:

1)按发生器的高压电频率划分,有工频(50-60Hz)、中频(400-1000Hz)和高频(>1000Hz)三种。工频发生器由于体积大、功耗高等缺点,目前已基本退出市场。中、高频发生器具有体积小、功耗低、臭氧产量大等优点,是现在最常用的产品。

2)按使用的气体原料划分,有氧气型和空气型两种。氧气型通常是由氧气瓶或制氧机供应氧气。空气型通常是使用洁净干燥的压缩空气作为原料。由于臭氧是靠氧气来产生的,而空气中氧气的含量只有21%,所以空气型发生器产生的臭氧浓度相对较低,而瓶装或制氧机的氧气纯度都在90%以上,所以氧气型发生器的臭氧浓度较高。

3)按冷却方式划分,有水冷型和风冷型。臭氧消毒机工作时会产生大量的热能,需要冷却,否则臭氧会因高温而边产生边分解。水冷型发生器冷却效果好,工作稳定,臭氧无衰减,并能长时间连续工作,但结构复杂,成本稍高。风冷型冷却效果不够理想,臭氧衰减明显。总体性能稳定的高性能臭氧消毒机通常都是水冷式的。风冷一般只用于臭氧产量较小的中低档臭氧消毒机。在选用发生器时,应尽量选用水冷型的。

4)按介电材料划分,常见的有石英管(玻璃的一种)、陶瓷板、陶瓷管、玻璃管和搪瓷管等几种类型。目前使用各类介电材料制造的臭氧消毒机市场上均有销售,其性能各有不同,玻璃介电体成本低性能稳是人工制造臭氧使用最早的材料之一,但机械强度差。陶瓷和玻璃类似但陶瓷不宜加工特别在大型臭氧机中使用受到限制。搪瓷是一种新型介电材料,介质和电极于一体机械强度高、可精密加工精度较高,在大中型臭氧消毒机中广泛使用,但制造成本较高。

5)按臭氧消毒机结构划分,有间隙放电式(DBD)和开放式两种。间隙放电式的结构特点是臭氧在内外电极区间的间隙内产生臭氧,臭氧能够集中收集输出使用其浓度较高,如用于水处理。开放式发生器的电极是裸露在空气中的,所产生的臭氧直接扩散到空气中,因臭氧浓度较低通常只用于较小空间的空气灭菌或某些小型物品表面消毒。间隙放电式发生器可代替开放式发生器使用。但间隙放电式臭氧消毒机成本远高于开放式。

臭氧机利用高压放电,使空气中的氧气电离,产生臭氧,臭氧比氧分子活泼,是一种强氧化剂,臭氧溶于水成为臭氧水,可以清洗瓜果蔬菜,延长保鲜期,去除残留农药,杀菌消毒;可以清洗皮肤创伤;可以用于饮水消毒或游泳池消毒;清洗衣服,除味等。

空气中的臭氧浓度过高,对人是有害的,不能在高浓度臭氧环境中久留,主要是因为其强氧化作用,会损伤呼吸系统


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