氧气浓度测量系统技术方案

基于氧分子顺磁特性的氧气浓度测量系统，包括测量气路、参考气路、测量气室、压差传感器和用于提供变化磁场的电磁元件；变化磁场作用于测量气室，测量气室与测量气路及参考气路联通，压差传感器的两个压力感应端分别与测量气路和参考气路联通，测量两个气路之间的气路压力差；由于氧气的顺磁特性，测量气室在变化磁场作用下,压差传感器两端会产生气路压力差，该气路压力差信号中包含被测气体的氧气浓度信息，且被调制在电磁元件励磁电流信号频率的载波频率上，并通过模拟电路放大后解调、模数转换而获得数字氧浓度信号。本实用新型专利技术设计的氧气浓度测量方法和系统的抗震动性能好，功耗低，并能抗零点漂移，不仅测量准确还具有很好的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
氧气浓度测量系统
本技术涉及氧气浓度测量方法和系统，特别涉及利用氧分子顺磁特性的氧气浓度测量系统。
技术介绍
氧气浓度监测是现代临床手术及相关治疗、食品加工、化工、汽车等领域中不可少的关键监测指标之一，通常氧气浓度分析仪根据工作原理及应用范围的不同而分为不同的大类，包括顺磁式氧分析仪、电化学式氧气分析仪和激光式氧分析仪等。现有技术中，采用氧化锆的电化学式氧气分析仪，是利用氧化锆遇到氧气后发生电化学反应，产生与浓度成比例的电流，从而实现氧气浓度的测量；但是电化学式氧气分析仪采用的氧化锆是电池式的，当材料逐渐消耗完之后不能再进行测量，需要定期更换，价格昂贵也不方便。现有技术中，采用顺磁法的顺磁式氧分析仪是利用了氧分子有一种很特殊的特性，就是有强烈的顺磁性，即氧分子在磁场作用下可带磁性，并可被磁性吸引，可以利用氧气的这一特性来分析气体中的氧气浓度。通常在现有技术的顺磁式氧分析仪中，设置一个特定梯度的磁场，在该磁场中放置一个特制的哑铃状力矩感应线圈，由于氧气的顺磁排列产生推力，导致这个线圈的转动，再通过反馈电流使得上述线圈又回到原位置，这时线圈内电流与氧气浓度成正比，从而实现氧气浓度的测量，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧气浓度测量系统，其特征在于，包括用于被测气体流过的测量气路（100）、用于参考气体流过的参考气路（200）、压差传感器（300）和用于提供变化磁场的电磁元件（500）；所述压差传感器（300）跨接在测量气路（100）和参考气路（200）之间，使压差传感器（300）的两个压力感应端分别与测量气路（100）和参考气路（200）联通，用于测量测量气路（100）和参考气路（200）之间的气路压力差；所述测量气路（100）和所述参考气路（200）在测量气室（750）处汇合形成混合气路（700）；用于提供变化磁场的电磁元件（500）设置在混合气路（700）的测量气室（750）处；所述电磁元件（500...

【技术特征摘要】
1.一种氧气浓度测量系统，其特征在于，包括用于被测气体流过的测量气路（100）、用于参考气体流过的参考气路（200）、压差传感器（300）和用于提供变化磁场的电磁元件（500）；所述压差传感器（300）跨接在测量气路（100）和参考气路（200）之间，使压差传感器（300）的两个压力感应端分别与测量气路（100）和参考气路（200）联通，用于测量测量气路（100）和参考气路（200）之间的气路压力差；所述测量气路（100）和所述参考气路（200）在测量气室（750）处汇合形成混合气路（700）；用于提供变化磁场的电磁元件（500）设置在混合气路（700）的测量气室（750）处；所述电磁元件（500）接受的励磁电流信号为方波信号；所述电磁元件（500）产生和激励电流同频的磁场作用于混合气路（700）的测量气室（750）处；当测量气路（100）中流过的待测氧气，参考气路（200）中流过已知浓度的参考气体时，由于氧气的顺磁特性，压差传感器（300）在测量气路（100）上的压差采样点与测量气室（750）之间会产生测量气路压力差；压差传感器（300）在参考气路（200）上的压差采样点与测量气室（750）之间会产生参考气路压力差；由于测量气室（750）处的气体混合，使得压差传感器（300）输出的压差信号中包含测量气路（100）中被测气体的氧气浓度信息，且该包含被测气体的氧气浓度信息的压差信号被调制在所述电磁元件（500）励磁电流信号频率的载波频率上。2.根据权利要求1所述的氧气浓度测量系统，其特征在于，所述电磁元件（500）产生的变化磁场的频率范围为50~150赫兹；所述电磁元件（500）产生的变化磁场在一个变化周期内的占空比为50%至70%。3.根据权利要求1所述的氧气浓度测量系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶继伦，刘春生，宋学东，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：新型
国别省市：广东,44