從食品包裝到工業(yè)真空鍍膜，高精度氧氣檢測如何改變質(zhì)量控制

在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中，氧氣濃度的精確測量至關(guān)重要，它直接影響著產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)安全以及工藝效率。日本TORAY（東麗）株式會(huì)社憑借其先進(jìn)的氧化鋯傳感技術(shù)，在全球氧氣濃度測量領(lǐng)域占據(jù)了重要地位。本文將全面解析TORAY氧氣濃度計(jì)的技術(shù)原理、產(chǎn)品系列及應(yīng)用場景。

01 企業(yè)背景與技術(shù)定位

日本TORAY（東麗）株式會(huì)社是的綜合性化學(xué)制造企業(yè)，在材料領(lǐng)域擁有雄厚的技術(shù)積累。其氧氣濃度計(jì)產(chǎn)品線體現(xiàn)了公司材料科學(xué)與應(yīng)用技術(shù)的結(jié)合。

TORAY氧氣濃度計(jì)主要面向需要高精度和高可靠性的專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，包括食品包裝、工業(yè)過程控制、熱處理工藝及科研實(shí)驗(yàn)等。

這些設(shè)備對氧氣濃度的精確測量有著極為苛刻的要求，而TORAY憑借其獨(dú)特的氧化鋯傳感器技術(shù)，在這一細(xì)分市場建立了獨(dú)特的產(chǎn)品優(yōu)勢。

02 核心技術(shù)：氧化鋯傳感原理

TORAY氧氣濃度計(jì)最核心的技術(shù)在于使用了專有的氧化鋯濃淡電池式傳感器作為檢測核心。這種創(chuàng)新材料與傳統(tǒng)電化學(xué)傳感器相比具有多項(xiàng)獨(dú)特優(yōu)勢：

氧化鋯工作原理

雙面加工出電極的氧化鋯陶瓷具備獨(dú)特特性：在高溫下，其中一側(cè)電極部位的氧氣分子會(huì)離子化，而在另一側(cè)的電極部位，氧氣離子會(huì)還原為氧氣分子。

氧化鋯陶瓷兩側(cè)的氧氣分壓壓力差越大，離子電導(dǎo)的程度就越大。此時(shí)，兩電極間會(huì)進(jìn)行電子交換，離子電導(dǎo)的強(qiáng)度可作為兩電極間電動(dòng)勢的大小讀取出來。

所讀取的電動(dòng)勢根據(jù)能斯特方程換算為氧氣濃度并輸出。由于TORAY氧化鋯傳感器能夠獲得與能斯特方程相符的電動(dòng)勢，所以在低濃度下也能夠進(jìn)行高精度測量。

技術(shù)優(yōu)勢體現(xiàn)

與傳統(tǒng)傳感器相比，TORAY的氧化鋯技術(shù)具有明顯優(yōu)勢：

• 高精度測量：測量范圍從1ppm到100%氧氣濃度，覆蓋從微量到高濃度的廣泛需求

• 長期穩(wěn)定性：獨(dú)特的傳感器設(shè)計(jì)確保了長期測量的穩(wěn)定性，降低了維護(hù)需求

• 快速響應(yīng)：優(yōu)化的內(nèi)部流路設(shè)計(jì)將測量氣體滯留部位抑制在最小限度，實(shí)現(xiàn)快速檢測

03 產(chǎn)品系列與關(guān)鍵參數(shù)

TORAY東麗氧氣濃度計(jì)提供了多種型號，以滿足不同應(yīng)用場景的需求。這些型號按照檢測范圍、使用場景和特殊功能進(jìn)行系統(tǒng)劃分。

食品包裝專用系列

LF-200型號是專為食品包裝機(jī)械設(shè)計(jì)的氧氣濃度計(jì)，采用面板安裝型設(shè)計(jì)，測量范圍可達(dá)1ppm～100%O?，采用內(nèi)置泵連續(xù)抽吸方式采樣。

其特點(diǎn)是搭載了新型濾網(wǎng)，擅長測量油分飛濺氣體，且無需將氧氣濃度計(jì)從面板拆下即可更換濾網(wǎng)。

LC-450F型號是專為食品包裝抽樣檢查設(shè)計(jì)的便攜設(shè)備，只需使用筆型采樣探針刺入包裝袋中，就能夠簡單方便地完成測量。

它采用微量采樣測量技術(shù)，僅需3ml樣品即可完成檢測，響應(yīng)速度在2秒以內(nèi)達(dá)到90%響應(yīng)。

工業(yè)過程控制系列

SW/LD-300型號采用傳感器分離型結(jié)構(gòu)，適合用于真空蒸鍍、直流濺鍍、光輝性熱處理等工業(yè)場景。

檢測器能夠設(shè)置在靠近測定點(diǎn)的場所，并且可選擇安裝方式，便于布局。它可以測量從0-1000ppm到1-100%O?的寬范圍濃度，預(yù)熱時(shí)間僅需約20分鐘。

LC-860型號是高性能型氧化鋯式氧氣濃度計(jì)，基于公司長年來的氧氣濃度計(jì)業(yè)績而開發(fā)，僅需1臺(tái)即可測量從極低濃度到99%的氧氣濃度。

它采用6位LED數(shù)字顯示，測量范圍達(dá)0.1ppm～100%O?，并配備RS-232C通信功能。

通用經(jīng)濟(jì)型系列

RF-400型號采用新型粒子濾波器，氧氣表可以在不從設(shè)備上移除的情況下進(jìn)行更換。它支持寬電源供電（AC100V至240V），采用氮?dú)饣亓餮b置常用的測量范圍0-10000ppm范圍。

LC-750H/L型號提供中高濃度（LC-750H）和低濃度（LC-750L）兩種版本，操作簡單，只需通電和量程選擇即可開始工作。

下表展示了主要型號的技術(shù)參數(shù)對比：

04 主要應(yīng)用領(lǐng)域

TORAY東麗氧氣濃度計(jì)憑借其高精度和可靠性，在多個(gè)要求苛刻的領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

食品與藥品包裝

在食品和藥品包裝領(lǐng)域，氧氣濃度是影響產(chǎn)品保質(zhì)期的關(guān)鍵因素。TORAY的LF-200和LC-450F型號專門針對這一領(lǐng)域設(shè)計(jì)。

食品的鮮度及風(fēng)味、香氣與氧氣有很密切的關(guān)系，為了保持這些品質(zhì)，對食品包裝進(jìn)行惰性氣體充填及脫氧劑封入處理。

LC-450F使用獨(dú)特的筆型采樣探針，刺入包裝袋即可完成測量，非常適合食品、飲料、醫(yī)藥品等包裝內(nèi)的密封性檢查、氧濃度檢查、脫氧包裝后的殘留氧氣抽樣檢查。

工業(yè)熱處理與真空工藝

在工業(yè)制造領(lǐng)域，SW/LD-300型號專門用于真空蒸鍍、直流濺鍍、光輝性熱處理等密閉系統(tǒng)處理爐內(nèi)的環(huán)境處理中的氧氣濃度管理、控制。

它可以進(jìn)行密閉腔室、循環(huán)系統(tǒng)等閉環(huán)采樣系統(tǒng)的氧氣分壓監(jiān)控及惰性氣體置換中的氧氣濃度測定，滿足嚴(yán)苛工業(yè)環(huán)境的需求。

能源與環(huán)境工程

LC-750L型號專門針對燃?xì)庠O(shè)備設(shè)計(jì)，可測量從ppm級到百分比級的氧氣濃度，幫助優(yōu)化燃燒過程，提高能源效率。

科研與實(shí)驗(yàn)室

LC-860型號憑借其從ppb水平到100%的寬范圍測量能力，成為科學(xué)研究與實(shí)驗(yàn)室分析的理想工具。

它配備自動(dòng)量程功能，可以從高濃度到低濃度進(jìn)行測量，滿足各種研究需求。

05 技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢總結(jié)

綜合來看，TORAY東麗氧氣濃度計(jì)具有以下幾項(xiàng)突出的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢：

高精度與寬量程

TORAY氧氣濃度計(jì)提供極寬的測量范圍，從LC-860的0.1ppm到100%氧氣濃度，僅需一臺(tái)設(shè)備即可滿足從微量到高濃度的檢測需求。

這種寬量程設(shè)計(jì)使得用戶無需因濃度變化而更換設(shè)備，大大提高了工作效率。

創(chuàng)新的傳感器技術(shù)

TORAY的氧化鋯傳感器技術(shù)提供了的測量精度和長期穩(wěn)定性。

與傳統(tǒng)的電化學(xué)傳感器相比，氧化鋯傳感器壽命更長，響應(yīng)更快，且不受其他氣體干擾，保證了測量結(jié)果的可靠性。

人性化設(shè)計(jì)

TORAY氧氣濃度計(jì)在操作設(shè)計(jì)上充分考慮了用戶體驗(yàn)：

• 快速預(yù)熱：LC-450F預(yù)熱時(shí)間僅需5分鐘以內(nèi)，提高了工作效率

• 簡易操作：LC-750系列只需通電和量程選擇即可開始測量

• 多種安裝方式：支持桌面型、面板安裝型等多種安裝方式，適應(yīng)不同場地需求

• 遠(yuǎn)程控制：部分型號支持RS-232C通信，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集

全面的保護(hù)功能

TORAY氧氣濃度計(jì)配備了多重保護(hù)功能：

• 傳感器保護(hù)：LF-200搭載新型濾網(wǎng)，可應(yīng)對油分飛濺氣體

• 泵保護(hù)：內(nèi)置抽氣泵保護(hù)功能，避免因現(xiàn)場氣流噴吹清掃而導(dǎo)致故障

• 自動(dòng)診斷：具備暖機(jī)異常、CPU異常、裝置內(nèi)溫度異常等多項(xiàng)自我診斷功能

06 使用注意事項(xiàng)

為了確保TORAY氧氣濃度計(jì)的最佳性能和長久使用壽命，用戶需要注意以下幾點(diǎn)：

氣體條件要求

樣本氣體應(yīng)不含可燃成分、鹵素、二氧化硅、腐蝕成分及水滴。

氣體壓力、流量和溫度需在設(shè)備規(guī)定范圍內(nèi)，如LF-200要求壓力0.03MPa以下，溫度50℃以下。

環(huán)境條件

設(shè)置環(huán)境應(yīng)為室內(nèi)非防爆場所，環(huán)境溫度通常在0～40℃之間，濕度45～85%RH，無凝露。

維護(hù)保養(yǎng)

定期更換過濾器，如活性炭過濾器、棉過濾器和硅過濾器，這些配件有助于防止傳感器惡化并確保準(zhǔn)確測量。

TORAY東麗氧氣濃度計(jì)憑借其創(chuàng)新的氧化鋯傳感器技術(shù)和多年的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，在多個(gè)領(lǐng)域提供了可靠的氧氣濃度測量解決方案。從產(chǎn)線集成到實(shí)驗(yàn)室分析，從食品包裝到真空鍍膜，TORAY產(chǎn)品始終代表著高精度和可靠性。

未來，隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，對氧氣濃度測量的要求將日益提高，TORAY有望通過進(jìn)一步的技術(shù)創(chuàng)新，在更廣泛的領(lǐng)域滿足用戶的精準(zhǔn)測量需求。