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什么是低温氧气传感器
日期:2021年12月21日    来源:


什么是低温学?


低温学是材料在极低温度下的产物和行为研究。


极低温会改变材料的化学性质。这已成为研究人员研究不同材料从气体到液体再到固体的研究领域。这些研究不仅促进了我们对不同材料的理解,还促进了全新技术和行业的创造。


任何材料的温度都是其所含能量的量度。快速运动的分子比慢速运动的分子具有更高的温度。


例如,当水在0°C时从液体转变为固体时,低温范围要低得多;从 -150°C 到 -273°C。-273°C 是可以达到的极低温度。在此温度下,所有分子的活动停止,使分子处于可能的极低能量状态。


-150°C 或以下的液态气体也可用于冷冻其他材料。一旦气体开始液化,环境就被认为是低温环境。用于低温的常见的气体是氧气、氮气、氢气和氦气。


低温学的历史

低温学这个词来自希腊语“kyros”,意思是寒冷。这与缩写的英文单词“to generate”相结合,使我们将这个词称为低温学。


非常冷的温度不是用华氏度或摄氏度来衡量的,而是用开尔文来衡量的。开尔文使用单位符号 K。它以开尔文男爵命名,他认为在极低的温度下需要一个新的标度,而不是通过华氏或摄氏等水的物质状态变化来衡量。零开氏度 (0 K) 是理论上可能的极冷温度。

 

1877 年,Rasul Pictet 和 Louis Cailletet 液化氧气,他们都使用不同的方法进行该过程。发现了第三种液化氧气的方法,此时氧气能够在 90 K 下液化。不久之后,液氮达到了 77 K。全世界的科学家开始竞相降低物质的温度到零。


下一个突破发生在 1898 年,当时 James DeWar 在 20 K 下液化氢。这给研究人员带来了一个新问题,因为 20 K 也处于沸腾温度。然而,这提出了如何在这样的温度下处理和储存气体的另一个问题。因此产生了当今用于储存气体的 杜瓦瓶。


低温行业的一次重大进步是在 1908 年,当时物理学家 Heike Kamerling Onnes 在 4.2 K 和 3.2 K 下液化氦气。随着这一发展,低温学的进步要小得多,因为根据热力学定律,你可以接近零,但从未真正达到它。自上次重大发现以来,技术进步了很多,我们现在可以在距离零极小的距离内冻结材料,但科学家们仍然无法打破每个粒子都为零能量的热力学定律。


有哪些低温应用?

低温用于各种应用。它可用于产生火箭的低温场、使用液氦并需要低温冷却的 MRI 机器、储存大量食物、雾、回收、冷冻血液和组织样本,甚至冷却超导体。


应用和用途:


冷冻手术

冷冻手术是一种使用低温去除不需要的组织的手术。历史上,冷冻手术已被用于治多种疾病,常见的是良性和恶性皮肤病。这种类型的手术是有效的,因为它通过对需要从体内移除的细胞使用冷冻温度来起作用。冰晶开始在细胞上形成并终将它们撕裂。


低温电子学

低温流体可以提供的超冷冻温度使材料中的电子能够以很小的阻力自由移动。这对超导体和航天器设计有很大好处。例如,作为低温流体储存的氧气和氢气是非常有利的来源,可用于为太空火箭提供动力。


冷冻生物学

低温生物学是研究低温对生物体的影响。低温生物学有六个主要领域:


微生物、植物、动物和脊椎动物的冷适应研究

用于体外受精的细胞组织和胚胎的冷冻保存

冻干,药物的冷冻干燥

冷冻手术属于这一类

应用于生物系统的过冷

食品保鲜

为了保存诸如农产品之类的包装食品,可以用液氮喷洒食品以吸收农产品内的热量。氮在食物被消耗之前蒸发。通过低温技术的这种应用,食物可以保存更长时间,而不会对人类消费产生任何化学威胁。


气体运输

低温也用于运输通常不是低温的气体。例如,使用低温技术,气体可以转化为液体,从而使它们更容易从一个地方运输到另一个地方。以天然气 (LNG) 为例,它是乙烷、甲烷和其他气体的混合物。当这些气体液化时,它们占用的空间远小于保持气态时的空间。因此,运输费用变得更低并且过程变得更加容易。


冷冻疗法

冷冻疗法是用来描述人体何时暴露在极冷温度下的术语。这种应用常见的用途是冷冻水疗的新趋势。在这些区域,人们可以在充满低温流体的低温桑拿房中站立几分钟。研究表明,这种对身体有许多好处,例如减少炎症、增加能量、控制疼痛,甚至可以促进新陈代谢等。冷冻疗法的研究还很新,其益处尚未得到充分研究或了解。

 

人体冷冻

动物和人类的低温保存被称为人体冷冻学。该领域的研究人员让他们的受试者希望通过冷冻他们的身体,他们将来可以使他们复苏。目前,全世界有数百人(和他们的宠物!)通过冷冻保存被冷冻。人体冷冻科学尚未得到证实,大多数科学家对这些说法表示怀疑。


极低温下很多电子元器件和传感器没法正常运行,但是像冷冻疗法,低温电子学,甚至高原低温环境下,都需要一些氧气浓度的监控,此时,能够耐受-100℃的氧化锆氧气传感器O2S-FR-T2-18BM-C就很好的填补了行业的空缺。


O2S-FR-T2-18BM-C氧化锆氧气传感器典型参数简述:

 

 

一、传感器特征 

1、快速响应的二氧化锆(ZrO2)传感器 ,与OXY-LC氧气传感器接口板配合使用

2、寿命长,不消耗技术 

3、一体式加热元件 

4、高精确度 

5、线性输出信号

 

二、技术指标

工作原理:氧化锆氧气测量原理

量 程:0.1-25%或0.1—100%Vol  O2 

精 度:0.5%FS 

工作环境:探头工作温度范围:-100 to 250℃;变送板:-30 to 70℃ 

尺 寸:M18x1.5螺丝安装 ,探头安装长度:28mm,45mm和55mm

电源电压: 8—28V

输出方式:RS485 或者 4-20Ma

可工作海拔6000米的高原或者山峰上。

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