Vorsichtsmaßnahmen für den Mikro-Sauerstoffanalysator

1. Die Zuleitung des Analysators muss dicht sein, da bereits kleine Leckagen dazu führen, dass Sauerstoff aus der Umgebungsluft eindringt und dadurch der Messwert erhöht wird.

Obwohl der Druck des Probengases höher ist als der Umgebungsdruck, ist der Sauerstoffgehalt im Probengas minimal. Gemäß dem Ferrari-Gesetz ist der Sauerstoffpartialdruck proportional zu seinem Volumenanteil. Luft enthält etwa 21 % Sauerstoff, und der Unterschied zwischen dem mit der PPM-Methode berechneten Sauerstoffpartialdruck im Probengas und dem Sauerstoffpartialdruck in der Umgebungsluft beträgt etwa das 10.000-fache. Daher ist der Sauerstoffpartialdruck im Probengas niedriger als der Sauerstoffpartialdruck in der Umgebungsluft. Tritt ein Leck auf, diffundiert der Sauerstoff aus der Luft schnell aus der Leckstelle.

Darüber hinaus sollte die Probenahmeleitung so kurz wie möglich sein und die Anzahl der Verbindungsstellen so gering wie möglich sein, um eine gute Abdichtung der Verbindungsstellen und Ventile zu gewährleisten. Nach dem Anschluss der Leitung sollte eine Dichtheitsprüfung durchgeführt werden.

Anforderungen an die Luftdichtheitsprüfung: Prüfdruck 0,25 MPa, 30 Minuten, Druckabfall darf 0,01 MPa nicht überschreiten.

2. Das Rohrleitungsmaterial besteht grundsätzlich aus Kupfer oder Edelstahl, PTFE-Rohrleitungen werden als Alternative in Betracht gezogen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Luftdichtheit und Permeabilität von Latex- und Weißgummischläuchen zu gering sind, um diese nicht zu verwenden. Der Messfehler für Sauerstoffspuren ist unter dem Standardmessdruck zu groß. Der Außendurchmesser der Rohrleitung beträgt üblicherweise 6 mm (1/4 Zoll) oder 3 mm (1/8 Zoll). Edelstahlrohre sind vorzuziehen und sollten gereinigt, entfettet und mit glatter, sauberer Innenwand versehen sein. Für die Analyse von Sauerstoffspuren (<1 ppmv) ist ein Edelstahlrohr mit polierter Innenwand zu verwenden. Das Totvolumen der verwendeten Ventile oder Verbindungsstücke sollte so gering wie möglich sein.

3. Um die Kondensation des Wassers in der Probe an der Rohrwand und die damit einhergehende Auflösung und Absorption des Spuren-Sauerstoffs zu verhindern, sind je nach Situation geeignete Maßnahmen zur Wärmeisolierung der Probenahmeleitung zu ergreifen. Bei der Bestimmung von Spuren-Sauerstoff in flüssigem Stickstoff ist besondere Sorgfalt auf die Heizmaßnahmen zu verwenden, da der Siedepunkt von Sauerstoff um 13 Grad niedriger ist als der von Stickstoff. Andernfalls wird das Probengas nicht gleichmäßig durchströmt, und der Messwert ist deutlich zu niedrig.

4. Prinzipiell sollte die Messposition des Mikro- Sauerstoffanalysators so nah wie möglich an der Messeinheit liegen, um zu lange Rohrleitungen und zu viele Unsicherheitsfaktoren zu vermeiden, die die Zuverlässigkeit der Messdaten beeinträchtigen könnten.

5. Das Probengas darf keine Ölbestandteile oder Feststoffpartikel enthalten, um ein Verstopfen und Verschmutzen der durchlässigen Membran zu vermeiden.

6. Das Probengas darf keine Sulfide, Phosphide oder saure Gaskomponenten enthalten. Diese Komponenten können Brennstoffzellen, insbesondere alkalische Brennstoffzellen, schädigen.