從食品包裝到工業真空鍍膜，高精度氧氣檢測如何改變質量控制

在工業生產和科學研究中，氧氣濃度的精確測量至關重要，它直接影響著產品質量、生產安全以及工藝效率。日本TORAY（東麗）株式會社憑借其先進的氧化鋯傳感技術，在全球氧氣濃度測量領域占據了重要地位。本文將全面解析TORAY氧氣濃度計的技術原理、產品系列及應用場景。

01 企業背景與技術定位

日本TORAY（東麗）株式會社是的綜合性化學制造企業，在材料領域擁有雄厚的技術積累。其氧氣濃度計產品線體現了公司材料科學與應用技術的結合。

TORAY氧氣濃度計主要面向需要高精度和高可靠性的專業應用領域，包括食品包裝、工業過程控制、熱處理工藝及科研實驗等。

這些設備對氧氣濃度的精確測量有著極為苛刻的要求，而TORAY憑借其獨特的氧化鋯傳感器技術，在這一細分市場建立了獨特的產品優勢。

02 核心技術：氧化鋯傳感原理

TORAY氧氣濃度計最核心的技術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。這種創新材料與傳統電化學傳感器相比具有多項獨特優勢：

氧化鋯工作原理

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

氧化鋯陶瓷兩側的氧氣分壓壓力差越大，離子電導的程度就越大。此時，兩電極間會進行電子交換，離子電導的強度可作為兩電極間電動勢的大小讀取出來。

所讀取的電動勢根據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勢，所以在低濃度下也能夠進行高精度測量。

技術優勢體現

與傳統傳感器相比，TORAY的氧化鋯技術具有明顯優勢：

• 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

• 長期穩定性：獨特的傳感器設計確保了長期測量的穩定性，降低了維護需求

• 快速響應：優化的內部流路設計將測量氣體滯留部位抑制在最小限度，實現快速檢測

03 產品系列與關鍵參數

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

食品包裝專用系列

LF-200型號是專為食品包裝機械設計的氧氣濃度計，采用面板安裝型設計，測量范圍可達1ppm～100%O?，采用內置泵連續抽吸方式采樣。

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

LC-450F型號是專為食品包裝抽樣檢查設計的便攜設備，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，僅需3ml樣品即可完成檢測，響應速度在2秒以內達到90%響應。

工業過程控制系列

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

檢測器能夠設置在靠近測定點的場所，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，預熱時間僅需約20分鐘。

LC-860型號是高性能型氧化鋯式氧氣濃度計，基于公司長年來的氧氣濃度計業績而開發，僅需1臺即可測量從極低濃度到99%的氧氣濃度。

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

通用經濟型系列

RF-400型號采用新型粒子濾波器，氧氣表可以在不從設備上移除的情況下進行更換。它支持寬電源供電（AC100V至240V），采用氮氣回流裝置常用的測量范圍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參數對比：

04 主要應用領域

TORAY東麗氧氣濃度計憑借其高精度和可靠性，在多個要求苛刻的領域得到了廣泛應用。

食品與藥品包裝

在食品和藥品包裝領域，氧氣濃度是影響產品保質期的關鍵因素。TORAY的LF-200和LC-450F型號專門針對這一領域設計。

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

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

工業熱處理與真空工藝

在工業制造領域，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處理爐內的環境處理中的氧氣濃度管理、控制。

它可以進行密閉腔室、循環系統等閉環采樣系統的氧氣分壓監控及惰性氣體置換中的氧氣濃度測定，滿足嚴苛工業環境的需求。

能源與環境工程

LC-750L型號專門針對燃氣設備設計，可測量從ppm級到百分比級的氧氣濃度，幫助優化燃燒過程，提高能源效率。

科研與實驗室

LC-860型號憑借其從ppb水平到100%的寬范圍測量能力，成為科學研究與實驗室分析的理想工具。

它配備自動量程功能，可以從高濃度到低濃度進行測量，滿足各種研究需求。

05 技術特點與優勢總結

綜合來看，TORAY東麗氧氣濃度計具有以下幾項突出的技術特點和優勢：

高精度與寬量程

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

這種寬量程設計使得用戶無需因濃度變化而更換設備，大大提高了工作效率。

創新的傳感器技術

TORAY的氧化鋯傳感器技術提供了的測量精度和長期穩定性。

與傳統的電化學傳感器相比，氧化鋯傳感器壽命更長，響應更快，且不受其他氣體干擾，保證了測量結果的可靠性。

人性化設計

TORAY氧氣濃度計在操作設計上充分考慮了用戶體驗：

• 快速預熱：LC-450F預熱時間僅需5分鐘以內，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，適應不同場地需求

• 遠程控制：部分型號支持RS-232C通信，可實現遠程監控和數據采集

全面的保護功能

TORAY氧氣濃度計配備了多重保護功能：

• 傳感器保護：LF-200搭載新型濾網，可應對油分飛濺氣體

• 泵保護：內置抽氣泵保護功能，避免因現場氣流噴吹清掃而導致故障

• 自動診斷：具備暖機異常、CPU異常、裝置內溫度異常等多項自我診斷功能

06 使用注意事項

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

氣體條件要求

樣本氣體應不含可燃成分、鹵素、二氧化硅、腐蝕成分及水滴。

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

環境條件

設置環境應為室內非防爆場所，環境溫度通常在0～40℃之間，濕度45～85%RH，無凝露。

維護保養

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確測量。

TORAY東麗氧氣濃度計憑借其創新的氧化鋯傳感器技術和多年的行業經驗，在多個領域提供了可靠的氧氣濃度測量解決方案。從產線集成到實驗室分析，從食品包裝到真空鍍膜，TORAY產品始終代表著高精度和可靠性。

未來，隨著工業技術的不斷發展，對氧氣濃度測量的要求將日益提高，TORAY有望通過進一步的技術創新，在更廣泛的領域滿足用戶的精準測量需求。