順磁/熱磁氧分析儀是利用氧氣的順磁性測量O2濃度。氧氣分子式順磁性的，能夠利用這種特殊影響樣品氣體在分析儀中的流動方式。 
 
由于順磁氧分析儀與抽取系統聯合使用。樣品進入分析儀前必須除去水分和顆粒物。注意NO和NO2也是順磁性的，如果它們的濃度高，可能對儀器產生一定的干擾。

具有三種類型的順磁性分析儀：磁風、磁壓和磁力矩。

 1、磁動力（磁力矩）分析儀（圖 1）

流動氣體樣品中的O2分子在磁場中會形成局部的壓力梯度，能夠利用這種梯度對位于磁場中的小啞鈴形狀的物體施加壓力。扭矩引起啞鈴位移，由一個鏡子和光電池組合件測量該位移-啞鈴的角坐標。產生的補償電流為位置的函數，導致電池扭矩抵消測量扭矩并且試圖使啞鈴回到它原來的位置。該補償電流正比于樣品氣體中含O2量。

圖 1      磁力矩氧檢測器結構原理

2、磁風力（磁壓）分析儀（圖 2）

如果在磁場中氧含量不同的兩股不同的氣體相遇，由于它們的順磁性不同，在它們之間存在壓差，能夠利用該壓差形成氣動惠斯通電橋。把參比氣體（N2、O2或空氣）從兩個通道導入樣品室，在脈沖磁場的感應下部分參比氣流與樣品氣流相遇，磁場吸收O2分子到樣品氣流的出口并產生一個小的反壓，導致兩股參比氣流之間在氣動電橋中小的補償流動。該流動由微流量傳感器測量并正比于樣品氣體中O2的含量。

圖 2     磁壓氧傳感器結構示意

3、磁（磁風）分析儀

本方法利用溫度依存順磁的關系，產生磁力感應氣流（磁風），然后測量磁風（圖1）。分析的樣品氣流過一個由樣品室和參比室組成的雙室系統。保持兩個室的溫度依賴于構成惠斯通電橋的部件電阻器。兩個室具有同等的熱力學條件。樣品室位于永磁鐵磁場內，而參比室不在該區域。電橋與橫流源相連，如果沒有氧氣的氣體流過兩氣個室，兩個氣室的熱力學條件保持相等。如果樣品氣室中的氣體含有O2，增強的循環氣流正比于樣品室的O2含量。這擾亂了溫度的平衡，溫度取決于電橋電路產生的直流信號，直流信號正比于樣品氣體的O2含量。用惠斯通電橋能夠檢測電流的變化，電流的大小與O2濃度相關。

圖 3     磁風氧傳感器結構原理

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