焦炉煤气作为炼焦工业的副产品，其成分复杂且含有可燃组分，氧气含量超标可能引发爆炸等安全事故。焦炉煤气氧含量分析仪通过精准监测氧气浓度，为生产安全提供关键保障。其核心工作原理涉及传感器技术、信号处理与安全联锁控制，以下从技术原理、系统组成及典型应用三方面展开分析。
 

　　一、核心传感器技术原理

　　1.电化学传感器原理：电化学传感器是焦炉煤气氧含量分析仪的主流技术之一。其工作原理基于氧气与传感器内工作电极的电化学反应：氧气分子在工作电极表面被还原，产生与氧浓度成正比的电流信号。该技术通过三级过滤预处理系统，确保传感器在复杂工况下的长期稳定性。

　　2.顺磁式传感器原理：部分设备如AGA1010型采用顺磁式传感器，利用氧气的顺磁性特性进行检测。传感器气室内，两个充满氮气的玻璃球悬浮在磁场中，氧气分子被吸入磁场后产生力矩，使哑铃偏转。偏转角度与氧浓度成线性关系，通过光电系统转换为电信号。该技术响应速度≤10秒，适用于微量氧监测，且无需参比气体，维护成本低。

　　3.氧化锆传感器原理：氧化锆传感器通过测量氧离子迁移产生的电势差来计算氧浓度。在高温环境下，氧化锆陶瓷两侧的氧分压差导致氧离子迁移，形成电势差。

　　二、焦炉煤气氧含量分析仪组成与工作流程

　　1.取样预处理系统

　　焦炉煤气含焦油、萘、水汽等杂质，需通过预处理系统净化。典型流程包括：

　　①初级过滤：采用涡旋管制冷或不锈钢滤网，去除大颗粒杂质；

　　②精细过滤：通过聚四氟乙烯滤芯（过滤精度0.1μm）进一步净化；

　　③除湿处理：利用冷凝器或渗透膜技术去除水汽，防止传感器损坏。

　　2.分析控制单元

　　净化后的样气进入分析仪，传感器将氧浓度转换为电信号，经放大、滤波后由微处理器处理。系统具备以下功能：

　　①实时显示：通过LCD或触摸屏显示氧浓度数值及趋势曲线；

　　②报警联锁：当氧浓度超过设定阈值，输出声光报警信号并切断电捕焦器电源；

　　③数据传输：支持4-20mA模拟信号或RS485数字信号输出，与DCS/PLC系统集成。

　　三、典型应用场景与优势

　　1.电捕焦器出口监测：焦炉煤气在电捕焦器中去除焦油后，需监测出口氧含量以防止爆炸。

　　2.煤气净化车间质量控制：在煤气净化过程中，氧含量监测可评估净化效果。

　　3.冶金行业高炉煤气监测：高炉煤气中氧含量超标可能腐蚀管道。

　　四、选型建议

　　1.焦炉煤气主流程监测优先选择电化学式分析仪，兼顾成本与精度；

　　2.对响应速度要求高的场景可选用顺磁式；

　　3.高温高氧浓度环境适用氧化锆式。

　　结语

　　焦炉煤气氧含量分析仪通过电化学、顺磁或氧化锆等传感器技术，结合精密预处理系统，实现了复杂工况下的氧浓度精准监测。其安全联锁功能有效降低了爆炸风险，为炼焦、化工、冶金等行业提供了可靠的安全保障。随着技术迭代，未来分析仪将向更高精度、更低维护成本方向发展，进一步推动工业安全水平提升。