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殘氧檢測(cè)儀，傳感器的選擇

關(guān)鍵字：殘氧儀，頂空氣體分析儀，氣調(diào)包裝，氣體配比混合器，奶粉充氮包裝

主要的集中氧氣、二氧化碳傳感器原理簡(jiǎn)介 

1. 電化學(xué)氧氣傳感器 

電化學(xué)傳感器通過(guò)與被測(cè)氣體發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生與氣體濃度成正比的電信號(hào)來(lái)工作。典型的電化學(xué)傳感器由傳感電極（或工作電極）和反電極組成，并由一個(gè)薄電解層隔開(kāi)。  

特點(diǎn)： 

電化學(xué)傳感器對(duì)工作電源的要求很低，體積?。粡V泛用于移動(dòng)儀器中。一般暴露在空氣中的壽命為1~2年。但由于精度有限，不適用于對(duì)精度要求較高的情況。 

2. 氧化鋯氧傳感器 

氧化鋯氧傳感器是采用氧化鋯固體電解質(zhì)組成的氧濃度差電池來(lái)測(cè)氧的傳感器。氧化鋯固體電解質(zhì)，通常由釔或鈣的氧化物與氧化鋯形成的穩(wěn)定晶體組成。在高溫（1200℉）下是氧離子的良好導(dǎo)體，會(huì)在鉑電極兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，由此來(lái)測(cè)定樣氣的氧含量。 

特點(diǎn)： 

氧化鋯氧氣分析儀對(duì)氧氣含量變化有*的響應(yīng)特性，在氧氣含量越低的情況下具有更好的精度，且具有無(wú)限的使用壽命。由于在使用過(guò)程中存在許多干擾因素，如鋯管的老化、積灰等，運(yùn)行一段時(shí)間后，因此必須定期對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。另外儀器內(nèi)部有高溫加熱部件，無(wú)法在含有氫氣、碳?xì)浠衔?、一氧化碳的氣體中使用！由于氧化鋯傳感器正常的工作溫度是大約700度，因此不能做成手持儀表。 

3. 紅外CO2傳感器（NDIR） 

非分散紅外傳感器NDIR是一種快速、準(zhǔn)確的氣體分析技術(shù),利用紅外線進(jìn)行氣體分析。它基于待分析組分的濃度不同，吸收的輻射能不同．剩下的輻射能使得檢測(cè)器里的溫度升高不同，動(dòng)片薄膜兩邊所受的壓力不同，從而產(chǎn)生一個(gè)電容檢測(cè)器的電信號(hào)。這樣，就可間接測(cè)量出待分析組分的濃度。 

特點(diǎn)： 

NDIR紅外氣體傳感器的結(jié)構(gòu)比以往儀器將大大簡(jiǎn)化，儀器功耗也大幅度降低（只有以往的1/4），傳感器的成本也不到以往技術(shù)的1/4。此類(lèi)傳感器可以實(shí)現(xiàn)模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化，在上廣泛使用。 

影響氣體分析測(cè)試結(jié)果的幾大因素

氣體分析儀對(duì)精度要求較高，所以對(duì)環(huán)境因素的變化對(duì)其可能產(chǎn)生的影響也相對(duì)較大。但總的來(lái)講，主要有以下三個(gè)方面： 

1. 壓力：每種分析儀器，尤其是氣體分析儀器都會(huì)對(duì)樣氣有壓力要求，在進(jìn)行儀器安裝時(shí)，不但要保證樣品壓力符合儀器要求，而且要保證壓力的穩(wěn)定，這需要通過(guò)壓力傳感器及調(diào)壓閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于壓力不穩(wěn)定的情況需要進(jìn)行壓力補(bǔ)償來(lái)得到實(shí)際結(jié)果。 

2. 流量：不同的儀器對(duì)流量也有著嚴(yán)格的要求。不管是電化學(xué)原理、氧化鋯原理、紅外等分析儀器，都會(huì)要求樣品在一定流量下通過(guò)，唯有如此，才能保證分析的科學(xué)性和準(zhǔn)確度；同樣對(duì)于外部流量不穩(wěn)定的情況，需要具有流量補(bǔ)償功能來(lái)校正測(cè)量結(jié)果。 

3. 溫度：每種機(jī)器都有適應(yīng)于其本身的溫度要求，這緣于儀器本身材料的構(gòu)成，也緣于分析原理的要求。所以要求較高的分析儀器都要求相對(duì)穩(wěn)定的溫度。 

因此選擇氧氣、二氧化碳分析儀時(shí)一定要考慮該儀器是否具有壓力、流量及溫度補(bǔ)償功能，目前市面上的大部分氧氣分析儀都沒(méi)有*考慮上述幾個(gè)因素，造成儀器的測(cè)量結(jié)果受環(huán)境影響比較大，準(zhǔn)確度無(wú)法得到保證。 

選擇氧氣分析儀需要考慮的性能指標(biāo)及功能

一般客戶(hù)選擇氧氣分析儀時(shí)需要考慮到下面一些內(nèi)容，并結(jié)合自身的要求來(lái)選擇合適的產(chǎn)品： 

1. 傳感器種類(lèi)：分氧化鋯，電化學(xué)原理。一般氧化鋯產(chǎn)品會(huì)具有更好的性能，而電化學(xué)產(chǎn)品體積比較適合便攜設(shè)備。 

2. 精度：氧分析儀非常重要的一項(xiàng)指標(biāo)，可根據(jù)對(duì)精度的具體要求選擇合適的產(chǎn)品。一般使用氧化鋯傳感器的產(chǎn)品精度較高。 

3. 測(cè)量范圍：PBI Dansensor氧分析儀的測(cè)氧量程是0~100%。CheckPoint I&II的CO2量程是0~100%。CheckMate II的CO2量程分為0-5%、0-10%、0-30%、0-100%。 

4. 樣氣量：如果需要測(cè)試的產(chǎn)品頂空氣體比較少，則要考慮分析儀測(cè)試所需的樣氣量，一般氧化鋯為3~5cc，電化學(xué)傳感器會(huì)需要比較多的氣體。 

5. 響應(yīng)時(shí)間：決定了分析儀的測(cè)試速度，當(dāng)測(cè)試量比較大的情況需要著重考慮，一般氧化鋯傳感器儀器為3~6s，電化學(xué)7~10s。 

6. 負(fù)壓情況：如果測(cè)試產(chǎn)品內(nèi)部為負(fù)壓狀態(tài)，如奶粉罐，需要考慮氧氣分析儀是否可以在負(fù)壓情況下測(cè)量。另外需要考慮到樣品內(nèi)的負(fù)壓會(huì)將氧分析儀管路內(nèi)的氣體吸入，影響樣品內(nèi)的氣體。因此儀器必須具有特殊的測(cè)試模式來(lái)避免這種情況。 

7. 流量控制：帶流量控制傳感器的產(chǎn)品在測(cè)試環(huán)境氣體流量變化時(shí)可以保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確度。 

8. 測(cè)試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)管理功能：有些情況需要對(duì)氧分析儀測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行管理、統(tǒng)計(jì)或者分析，儀器如果能夠提供具有強(qiáng)大的的測(cè)試數(shù)據(jù)管理能力則會(huì)非常重要。 

9. 后續(xù)服務(wù)：由于氧氣分析儀長(zhǎng)時(shí)間使用需要標(biāo)定或者維修服務(wù)，是否具有完善的售后服務(wù)也是重要的因素。 

丹麥丹圣PBI-Dansensor在短短的25年，成為氣調(diào)包裝。丹麥丹圣的氣調(diào)包裝檢測(cè)技術(shù)為食品和制藥以及其他涉及保護(hù)氣體包裝的行業(yè)提供質(zhì)量控制和保證的完整解決方案。丹麥丹圣PBI-Dansensor的核心技術(shù)有：傳感器和氣體檢測(cè)、泄露檢測(cè)、氣體調(diào)節(jié)系統(tǒng)、氣調(diào)和氣體保護(hù)技術(shù)以及生產(chǎn)質(zhì)量控制和保證的設(shè)備。

在過(guò)去10年，國(guó)內(nèi)眾多制藥廠紛紛應(yīng)用充氮技術(shù)，并用采用殘氧儀對(duì)所生產(chǎn)的藥品進(jìn)行嚴(yán)格的殘氧檢測(cè)。丹麥丹圣PBI-Dansensor的CheckMate殘氧儀產(chǎn)品系列已在國(guó)內(nèi)諸多藥廠被廣泛使用，產(chǎn)品也從原先的CheckMate 9900和CheckMate II升級(jí)到目前的CheckMate 3。

PBI DANSENSOR丹麥丹圣產(chǎn)品介紹

CHECKPOINT（用于抽樣測(cè)試的手持氣體分析儀） 

特點(diǎn)：  

使用電化學(xué)傳感器，體積小巧，測(cè)試方便，可存儲(chǔ)10組測(cè)量數(shù)據(jù)  

應(yīng)用：  

1. 普通袋裝食品  

2. 氣調(diào)包裝流水線調(diào)整  

3. 精度要求不高且測(cè)試量不大 

l 可選配0~100%CO2 

性能：樣氣量≈15ml 

   響應(yīng)時(shí)間≤10s 

精度：0.25%（精度）+2%（相對(duì)精度），當(dāng)CO2<25% 

0.5%（精度）+2%（相對(duì)精度），當(dāng)CO2≥25% 

CheckPointII

特點(diǎn)：  

電化學(xué)傳感器，體積小巧，可存儲(chǔ)2500組測(cè)量數(shù)據(jù)；自帶PC軟件，可對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行管理與統(tǒng)計(jì)  

與一代相比具有更少的檢測(cè)時(shí)間及樣氣量，數(shù)據(jù)記錄功能豐富強(qiáng)大  

應(yīng)用：  

1. 測(cè)試要求相對(duì)較高的普通袋裝食品  

2. 可用于氣調(diào)包裝流水線調(diào)整  

3. 適用于要求相對(duì)較高的情況  

l 可選配0~100%CO2 

性能：樣氣量≈6ml 

   響應(yīng)時(shí)間≤8s 

精度：0.25%（精度）+2%（相對(duì)精度），當(dāng)CO2<25% 

0.5%（精度）+2%（相對(duì)精度），當(dāng)CO2≥25% 

CHECKMATE 3（氧化鋯傳感器） 

特點(diǎn)：  

使用氧化鋯傳感器，測(cè)試性能、精度高，強(qiáng)大的數(shù)據(jù)記錄功能  

應(yīng)用：  

1. 各種形式包裝的產(chǎn)品，包括袋裝、罐裝、玻璃藥瓶（西林瓶等）  

2. 負(fù)壓或者頂空氣體較少的情況（奶粉罐、塑杯裝水果罐頭等）  

3. 測(cè)試量比較大的QA部門(mén)  

4. 對(duì)精度要求非常高的研發(fā)以及藥品行業(yè)  

l 可選配0~5%、0-10%、0-30%、0-100%CO2 

性能：樣氣量≈2ml 

   響應(yīng)時(shí)間≤3s 

精度：值的0.1%，當(dāng)O2>10% 

   值的0.01%，當(dāng)O2>1% 

   值的0.001%，當(dāng)O2<1% 

CheckMate 3（電化學(xué)傳感器） 

特點(diǎn)：  

使用電化學(xué)傳感器，測(cè)試性能優(yōu)于手持式分析儀  

應(yīng)用：  

1. 相對(duì)于氧化鋯傳感器型號(hào)，精度略差  

2. 價(jià)格比氧化鋯傳感器型號(hào)便宜  

3. 對(duì)于預(yù)算有限的情況可以考慮使用  

l 可選配0~5%、0-10%、0-30%、0-100% CO2 

性能：樣氣量≈5ml 

   響應(yīng)時(shí)間≤7s 

精度：±0.1%，當(dāng)O2 0-5% 

   ±2%，當(dāng)O2 5-100% 

應(yīng)用分類(lèi)詳解

袋裝茶葉、堅(jiān)果、大米、水果等：如果每天的測(cè)試量較小，且對(duì)精度要求不高，可以考慮CheckPoint，對(duì)測(cè)量性能及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)管理要求較高的用戶(hù)也可以選用CheckPoint II。 

袋裝奶粉：如果每天需要抽檢的樣品達(dá)到上百包的數(shù)量，需要選擇CheckMate II。手持式產(chǎn)品由于測(cè)試時(shí)間比較長(zhǎng)，且傳感器特性無(wú)法適應(yīng)高密度的測(cè)試，無(wú)法適用這種情況。 

罐裝奶粉、米粉：由于大部分罐裝內(nèi)部頂空氣體為負(fù)壓，必須使用能適用負(fù)壓環(huán)境的CheckMate II，并使用CheckMate II的Auto模式進(jìn)行測(cè)試，這樣可以避免瓶?jī)?nèi)負(fù)壓將氧氣分析儀中的氣體吸入，影響測(cè)試樣品的含量。 

塑杯裝水果碗，桶裝食用油：由于此類(lèi)包裝頂空氣體非常少，必須使用氧化鋯傳感器的CheckMate II；電化學(xué)傳感器的氧氣分析儀需要比較多的樣氣，無(wú)法測(cè)得數(shù)據(jù)。 

藥品粉針劑瓶、安部瓶：內(nèi)部頂空比較少，且醫(yī)藥行業(yè)對(duì)抽檢精度要求比較高，需要選用氧化鋯傳感器的CheckMate II。 

水果氣調(diào)包裝、氣調(diào)保鮮庫(kù)研究：在對(duì)精度要求不高的情況下，可以選用便攜式的CheckPoint或者CheckPoint II。 

水果呼吸、除氧劑研究：此類(lèi)研究需要觀察包裝內(nèi)氣體含量的細(xì)微變化，對(duì)精度要求較高，需要選用氧化鋯傳感器的CheckMate II。 

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