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微氧分析仪(燃料电池型)
燃料电池式氧分析仪
燃料电池是原电池的一种。在原氧分析仪内的电化学反应可以自发进行，不需要外部电源，综合反应是气体样品中的氧与阳极氧化，反应的结果产生阳极氧化物，这种反应类似于氧的燃料反应，所以这种类型的原电池也被称为“燃料电池”，以区别于其他类型的原电池。装有这种原电池的分析仪称为燃料电池分析仪。因为阳极在反应中不断消耗，所以需要定期更换电池。
常见的化学燃料电池结构
1-FEP制氧扩散膜;2 -电解液(醋酸);3 -温度补偿用热敏电阻和负载电阻;4 -外电路信号输出;5 -石墨阳极;6 -金阳极
燃料电池式氧分析仪既能测量微量氧，又能测量恒定氧。如果需要测量恒定氧，它的测量精度和长期稳定性肯定不如顺磁氧，而且电池的寿命和氧气浓度有关，所以测量恒定氧，它的寿命也短一些。因此，其测量常数只适用于一般要求不高的场合。微量氧的测量，是这类仪器的优点，它测量的微量氧下限为PPM级，而顺磁氧为:0.1% (1000PPM) O2，高精度顺磁氧只能达到0.01% (100PPM) O2。
过去，燃料电池的电解液都是采用电解液，近20年来，由于固体(膏状)电解液应用于燃料电池，为了便于区分，我们将前者称为液体燃料电池，后者称为固体燃料电池。两者相比，固体燃料电池比液体燃料电池有一定的优势，但固体能否取代液体还是难以预测!
在液体燃料电池中，根据燃料电池的性质，液体燃料电池分为碱性燃料电池和酸性燃料电池。
碱性液体燃料电池氧传感器
碱性液体燃料电池由银电极+铅电极+KOH碱性电解质组成，适用于一般场合，既可测量微量氧，也可测量恒定氧。当样品气体中含有酸性成分(如CO2、H2S、CL2、SO2、NOX等)时，会中和碱性电解质，对银电极产生腐蚀作用，导致电解槽性能衰减，出现响应时间慢、灵敏度降低的现象，因此不适合对气体中酸性成分的测量。
碱性液体燃料电池的结构和工作原理
碱性液体燃料电池氧传感器的基本结构。它是由银电极+铅电极+KOH碱性电解液组成，接触金属片作为电极导线分别与阴极和阳极相连，电解液通过阴极表面的许多圆孔形成一层薄薄的电解液，电解液薄层上覆盖着一层可穿透气体的聚四氟乙烯(PTFE)薄膜。
样品气体穿过可透膜进入薄电解质层，样品中的氧在电池中进行如下电化学反应:
银阴极:O2+2H2O+4e-→4OH-
铅阳极:2Pb+4OH-→2PbO+2H2O+4e-
电池反应:O2+2Pb→2PbO
该反应是不可逆的，由oh离子流产生的电流与样品气体中氧的浓度成正比。在没有氧气的情况下，不发生反应，不产生电流，传感器为优零。阳极的铅(Pb)在反应中不断转化为氧化铅，直到铅电极耗尽，就像一些燃料被氧化耗尽一样。
燃料电池使用注意事项:
燃料电池的寿命与所测氧浓度有关，浓度越大，阳极消耗越多，电池寿命越短。一旦电池达到其使用寿命，读数降至零，燃料电池应更换。
②仪器的正常保养量较小，通常3个月量程气体单标即可一次。当电池寿命耗尽时，可以通过读数变化或校准时电位补偿的循环次数来判断，新电池一般在4个循环左右，快电池耗尽时，一般在7个循环以上，一旦达到7个循环，就应考虑更换电池，否则，后续测量值会明显不准确，反应速度变慢。
电池的正常使用寿命一般在半年左右，从交付之日起，备用电池要考虑及时性，不要盲目存放燃料电池。
④燃料电池存放时，最好把燃料电池密封袋放在氮气保护箱内。只在需要更换密封袋时才打开密封袋。
注意:备用燃料电池的短路环应插入短路端，一旦拔出短路环，应迅速将电池装入分析仪测量室。
⑤分析仪停止使用时，最好使用零氮进行吹扫保护或关闭仪器测量室两端的截止阀。
注1:通常零氮的吹扫保护比关闭阀门的保护效果好，建议采用这一招。
注2:高含氧量(含空气)渗入燃料电池测量室，对燃料电池寿命影响很大。
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