高精度氧化锆氧气分析仪 LD-450/SD 技术解析

来源:玉崎半导体(深圳)有限公司
发布时间:2026-06-12 16:17:36

一、概述

LD-450/SD 是日本东丽(TORAY)工程推出的分体式氧化锆氧气浓度计,由SD 直插式传感器LD-450 壁挂式转换器组成,专为真空环境、惰性气体密闭腔体(如镀膜机、密封炉、手套箱)设计。设备基于氧化锆浓差电池原理,实现从ppb 级微量氧到 * VOL 全量程*测控,具备极速响应、高稳定性、长寿命等优势,是半导体、光伏、精密制造领域氧含量监测的主流选型。
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TORAY东丽LD-450/SD氧化锆氧气分析仪

二、测量原理

LD-450/SD 采用高温氧化锆浓差电池测量原理,核心为 SD 传感器内置的氧化锆陶瓷传感芯体
  1. 传感器加热至700℃左右工作温度时,氧化锆陶瓷仅允许氧离子单向穿透,具备离子传导特性。
  2. 传感器分为被测气侧(接触待测气体)与参比气侧(连通大气),两侧氧分压差异形成浓差电势,电势值与氧浓度呈对数关系。
  3. LD-450 转换器采集电信号后,自动换算为 ** 氧浓度(ppm/VOL%)氧分压(10⁻²⁰~10⁰ atm)** 数值,4 位数码管实时显示。
  4. 原理优势:无电解液、无零点漂移,规避传统电化学传感器通病,支持长期连续在线监测
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三、产品结构与特点

(一)分体式模块化架构

  • SD 传感器(测量端):直插式设计,直接安装于真空腔体或管道,耐高温、抗污染。
  • LD-450 转换器(处理端):薄型壁挂式(厚度仅 40mm),安装于安全区域,远离高温与干扰。
  • 连接方式:屏蔽线缆(标准 2m,*长可定制 10m),实现传感器与主机远距离分离安装。

(二)核心特点

  1. 宽量程,高精度:测量范围覆盖0.001ppm(ppb 级)~100vol% O₂,支持自动 / 固定量程切换;氧分压显示 10⁻²⁰~10⁰ atm。重复性:≥1% 量程时 ±0.5% FS;<1% 量程时 ±1% FS 或 ±1ppm(取大值)
  2. 快响应,低延迟:传感器响应时间 ≤1 秒(T90<3s),整机预热 **≤6 分钟 **,实时捕捉氧浓度波动。
  3. 高耐用性,长寿命:传感器采用特殊抗污染涂层+ 内置保护机制,抗腐蚀、耐粉尘,适配长期连续运行;设计寿命长,维护成本低。
  4. 灵活安装,适配性强:SD 传感器提供NW16/NW25/NW40 真空法兰R3/8 螺纹两种安装接口,适配多数真空设备标准法兰口。
  5. 丰富输出,易集成
    • LD-450-T 型:隔离 4~20mA 模拟输出 + 2 点浓度报警 + 1 点异常触点。
    • LD-450-C 型:RS-232C 串口通信(D-sub 9 针),可直接对接上位机 / PLC。

四、详细技术参数

(一)整机参数

表格
参数 规格
型号 LD-450(转换器)+ SD(传感器)
测量原理 氧化锆浓差电池型
显示方式 4 位数码管(浓度 / 氧分压显示)
测量范围 0.001ppm~100vol% O₂;10⁻²⁰~10⁰ atm(可选 0-1/10/100/1000ppm/1/10/* 多量程)
重复性 ≥1% 量程:±0.5% FS;<1% 量程:±1% FS 或 ±1ppm(取大值)
响应时间 ≤1 秒(传感器);T90<3s(整机)
预热时间 ≤6 分钟
样气压力 10⁻³Pa~200kPa(*压力,真空~微正压通用)
样气温度 0~100℃
样气湿度 露点低于环境温度(无冷凝)
样气流量 0.5~5L/min 或自然扩散(0L/min)
供电电源 DC24V 2A
功耗 待机 15VA;升温 60VA
环境温度 0~40℃(室内、非防爆区域)

(二)SD 传感器参数

表格
参数 规格
类型 直插式(无显示)
接口 NW16/NW25/NW40 真空法兰 或 R3/8 螺纹
尺寸 探头长约 100mm
重量 约 0.5kg
材质 接液部耐高温合金,表面抗污染涂层

(三)LD-450 转换器参数

表格
参数 规格
安装方式 壁挂式
尺寸 185×155×40mm(宽 × 高 × 厚)
重量 约 1.2kg
输出类型 T 型:4-20mA + 2 路报警 + 1 路异常触点;C 型:RS-232C 串口
报警功能 可设置 HH/H/L/LL 两点浓度报警,1 点设备异常报警

五、典型应用场景

  1. 半导体行业:晶圆镀膜机、刻蚀机、扩散炉等真空设备氧含量监测,防止氧化污染。
  2. 光伏行业:晶硅 / 薄膜电池生产中惰性气体保护腔、密封炉的微量氧检测。
  3. 精密制造:金属热处理、真空焊接、3D 打印惰性环境氧浓度监控。
  4. 科研实验室:手套箱、厌氧舱、真空腔体的氧含量精密测量。

六、结

LD-450/SD 氧化锆氧气分析仪凭借分体式设计、宽量程、高精度、极速响应、长寿命等核心优势,成为真空与惰性环境氧含量监测的产品。其稳定的氧化锆传感技术、灵活的安装方式及丰富的输出接口,可满足半导体、光伏、精密制造等多领域的严苛监测需求,助力制程稳定性与产品品质提升。
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