氧电池的前世今生@制氧机
氧电池，这里特指医用氧电池，又称氧气传感器(Oxygen sensor)、氧浓度传感器、氧气单元、氧探头、氧电极等，采用电化学原理。
主要功能是用于测量混合气体的氧浓度，测量范围为：0 %～100%氧浓度，在恒定工作压力和恒定温度条件下，氧电池产生的电压值与氧浓度成正比关系，每个氧电池的输出电压在整个寿命期内基本上是稳定的。当测量到的氧浓度值与设置的氧浓度值偏差较大时，机器将发出报警提示，这时可以对其进行定标校准，若仍然偏差较大，一般都是氧电池耗尽，需更换氧电池，一般氧电池使用寿命约1~3年。
01 氧气传感器的工作原理是什么呢？
电化学氧气传感器都是自身供电，内部由阴极，阳极和电解液组成。简单来说是一个密封容器，它里面包含有两个电极：阴极是涂有活性催化剂的一片PTFE(聚四氟乙烯)，阳极是一个铅块。
电化学氧气传感器也是电池型传感器，氧气在工作电极上发生的还原反应和阳极材料发生的相应氧化反应产生电流，电流的大小和氧气的浓度成正比，通过测试电流的大小即可判定氧气浓度的大小。
传感器的氧气的流速取决于传感器顶部的毛细微孔的大小。当氧气到达工作电极时，它立刻被还原释放出氢氧根离子：O2 + 2H2O + 4e- ">4OH-，这些氢氧根离子通过电解质到达阳极(铅)，与铅发生氧化反应，生成对应的金属氧化物：2Pb + 4OH- ">2PbO + 2H2O + 4e-
上述两个反应发生生成电流，电流大小相应地取决于氧气反应速度(法拉第定律)，可外接一只已知电阻来测量产生的电势差，这样就可以准确测量出氧气的浓度。
02 氧气传感器有哪些测量范围？
气体传感器的一个常用使用目的是用来测试人体安全氧气，常见的氧气传感量程为0-30%vol测量范围，低于19.5%vol缺氧或者超过23%vol富氧必须提醒或者报警。
常见的氧气传感器的测量范围有三种：
1.正常人体安全防缺氧范围浓度使用：0-30%vol量程
2.微量氧气检测使用：0-10000ppm量程
3.高浓度测量纯度的氧气含量：0-100%vol量程。
03 影响氧气传感器使用寿命因素是什么？
氧气传感器电化学反应中，铅极(阳极)参与到氧化反应中，使得这些传感器具有一定的使用期限，一旦所有可利用的铅完全被氧化，传感器将停止运作。通常氧气传感器的使用寿命为1-2 年，但也可以通过增加阳极铅的含量或限制接触阳极的氧气量来延长传感器的使用寿命。
04 氧气传感器安装有什么要求？
氧气传感器不同于其他气体的检测，大气当中氧气的正常浓度值在20%左右。对于氧气含量的高低的检测以及安装位置应根据其使用环境，检测位置，泄漏源空间大小等。
例如在有效空间如井下，密闭空间等应先通过检测内部氧气含量是否达到进入所需最低氧气浓度值，因大气环境及密闭空间的影响，搭配气体采样泵可更为精准的材料内部空间气体浓度值。而在正常房屋内部检测时，应考虑到气体流动性与通风性所带来短暂数值波动。
氧气传感器安装位置也应当遵循和空气比例，氧气比重在32空气比重29按照这个理论那么安装高度应在0.5米到1米，同时应考虑到环境中湿度、温度的影响，安装位置不仅要考虑到气体源周围，还要顾及到人体所涉及的位置等因素。
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盛思瑞特-叶工
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