微量氧氣分析儀的分析原理有兩種，這里首先介紹燃料電池法微量氧分析儀。采用*密封的燃料池氧傳感器是當前上*的測氧方法之一。燃料池氧傳感器是由高活性的氧電極和鉛電極構成，浸沒在KOH的溶液中。在陰極氧被還原成氫氧根離子，而在陽極鉛被氧化。
溶液與外界有一層高分子薄膜隔開，樣氣不直接進入傳感器，因而溶液與鉛電極不需定期清洗或更換。樣氣中的氧分子通過高分子薄膜擴散到氧電極中進行電化學反應，電化學反應中產生的電流決定于擴散到氧電極的氧分子數，而氧的擴散速率又正比于樣氣中的氧含量，這樣，該傳感器輸出信號大小只與樣氣中的氧含量相關，而與通過傳感器的氣體總量無關。通過外部電路的連接，反應中的電荷轉移即電流的大小與參加反應的氧成正比例關系。采用此方法進行測氧，可以不受被測氣體中還原性氣體的影響，免去了許多的樣氣處理系統。它比老式原電池測氧更快速，不需要漫長的開機吹除過程，原電池樣氣直接進入溶液中，導致儀器的維護量很大，而燃料電池法樣氣不直接進入溶液中，傳感器可以非常穩定可靠的工作很長時間。事實上，燃料電池氧傳感器是*免維護的。但是在使用過程中，需要經常校準，確保其測試的準確性，目前市面上的燃料電池電化學氧傳感器以國外的傳感器比較穩定。
微量氧氣分析儀使用的范圍也比較廣：鋼鐵、冶金、熱電、石化、化工、焦化、PVC、多晶硅、合成氨等行業均能使用到，其中分類如下：
①空分制氧、空分制氮、化工流程氧含量自動分析
②電子行業保護性氣體中氧含量分析，如：氮氣中微量氧測試
③磁性材料等高溫燒結爐的保護性氣體中氧含量分析
④玻璃、建材行業中氧含量分析及各種行業中氧含量分析
微量氧氣的分析方法主要有比色法、化學電池法、黃磷發光法、濃差電池法和氣相色譜法。其中比色法是較早采用的分析方法，它是國家標準規定的方法，利用銅氨溶液進行比色分析，由于操作復雜，準確度難以保證，并且不能實現自動在線分析，現在已很少采用，不過它還是一種仲裁方法。黃磷發光法是利用氧氣與黃磷氧化燃燒進行分析，具有分析速度快，可以連續分析的特點，但該方法采用的黃磷是危險化學品，生成的產物具有腐蝕性，并且檢測限低，所以現在已很少采用。
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