一、產(chǎn)品概述

在半導(dǎo)體制造、液晶面板生產(chǎn)、熱處理工藝以及各類惰性氣體氛圍控制中，氧濃度的精確監(jiān)測直接關(guān)系到產(chǎn)品良率、工藝安全與質(zhì)量控制。日本TORAY（東麗）工程公司推出的LC-450A氧化鋯氧氣濃度計，正是為滿足這一嚴(yán)苛需求而設(shè)計的高性能氧分析儀。該產(chǎn)品憑借其獨特的超小型氧化鋯傳感器和從0.1ppm到100%的全量程測量能力，成為半導(dǎo)體、液晶設(shè)備等領(lǐng)域氧氣監(jiān)測的理想選擇。

LC-450A是一款基于氧化鋯濃差電池原理的高性能氧氣濃度計，能夠以單臺設(shè)備覆蓋從極低濃度（ppm級）到純氧（100%）的寬廣測量范圍。設(shè)備搭載了東麗有的超小型氧化鋯傳感器，可長期穩(wěn)定、高精度地完成測量。此外，通過對氧傳感器進行特殊加工處理，實現(xiàn)了超越傳統(tǒng)產(chǎn)品的耐用性。LC-450A操作簡單、機身小巧，是適用于集成到半導(dǎo)體、液晶裝置等各種設(shè)備中的氧氣濃度監(jiān)測儀器。

二、核心技術(shù)原理

LC-450A的核心測量技術(shù)基于氧化鋯濃差電池原理。其工作機理如下：

在兩面加工出電極的氧化鋯陶瓷具備一種獨特的物理化學(xué)特性：在高溫下，氧化鋯陶瓷一側(cè)的電極部位將氧分子電離為氧離子，而在另一側(cè)的電極部位，氧離子則重新恢復(fù)為氧分子。氧化鋯陶瓷兩側(cè)的氧氣分壓差越大，這一離子導(dǎo)電特性表現(xiàn)得越顯著。

此時，兩電極之間會進行電子交換，離子導(dǎo)電的強度（即氧化鋯陶瓷兩側(cè)的氧分壓差）可以作為兩電極間的電動勢大小被精確讀取。所讀取的電動勢根據(jù)能斯特方程（Nernst equation） 換算為氧氣濃度并輸出。

東麗的氧化鋯傳感器能夠獲得與能斯特方程高度相符的電動勢，因此即使在極低濃度（ppm級）下也能夠?qū)崿F(xiàn)高精度測量。這一原理優(yōu)勢使得LC-450A在從微量氧到高濃度氧的整個量程范圍內(nèi)都具備優(yōu)異的測量精度和線性度。

三、核心技術(shù)參數(shù)

LC-450A的主要技術(shù)規(guī)格如下：

四、核心產(chǎn)品優(yōu)勢

1. 全量程覆蓋：從ppm級到100%

LC-450A突出的技術(shù)優(yōu)勢在于其超寬的測量范圍——從0.1ppm到100vol% O?。傳統(tǒng)氧分析儀通常需要針對低濃度（ppm級）和高濃度（百分比級）分別配置不同的儀器，而LC-450A以單臺設(shè)備即可完成全量程測量。這一特性不僅降低了設(shè)備采購成本，更簡化了氣體監(jiān)測系統(tǒng)的配置復(fù)雜度。設(shè)備支持自動量程切換或4量程固定配置，用戶可根據(jù)實際應(yīng)用靈活選擇。

2. 超小型氧化鋯傳感器：長期穩(wěn)定與高精度

LC-450A搭載了東麗有的超小型氧化鋯傳感器。得益于氧化鋯傳感器能夠獲得與能斯特方程高度相符的電動勢，該設(shè)備即使在ppm級的極低濃度下也能實現(xiàn)高精度測量。傳感器的超小型化設(shè)計不僅節(jié)省了安裝空間，更降低了功耗和熱容，使其能夠快速響應(yīng)濃度變化——90%響應(yīng)時間在30秒以內(nèi)。

3. 特殊表面處理：超越傳統(tǒng)的耐用性

LC-450A的氧傳感器經(jīng)過了特殊的表面加工處理，實現(xiàn)了超越傳統(tǒng)產(chǎn)品的耐用性。這一處理有效增強了傳感器對腐蝕性氣體、雜質(zhì)和污染物的抵抗能力，顯著延長了傳感器的使用壽命，降低了用戶的長期維護成本。

4. 寬幅電源與靈活供電

LC-450A支持AC100～240V的寬幅電源輸入，可適應(yīng)全球不同地區(qū)的電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。此外，東麗還提供了直流電源規(guī)格的型號（LC-450D） ，適用于需要DC24V供電的應(yīng)用場景。這一靈活的供電方案使其能夠輕松適配各種工業(yè)設(shè)備和系統(tǒng)集成需求。

5. 緊湊設(shè)計，易于集成

LC-450A的外形尺寸為210(W)×134(H)×300(D) mm，重量僅約6kg。相比東麗以往機型，其進深更短，顯著節(jié)省了安裝空間。設(shè)備支持臺式/面板安裝兩種方式，既可獨立放置于桌面使用，也可嵌入設(shè)備面板中集成安裝，適用于半導(dǎo)體、液晶設(shè)備等各種裝置的內(nèi)部集成。

6. 完備的可選過濾器系統(tǒng)

LC-450A提供三種專用過濾器選配件，用于保護傳感器并確保測量精度：

• 活性炭過濾器：吸附微量有機物及少量可燃氣體。除了防止雜質(zhì)進入傳感器外，還能防止被測氧氣在傳感器內(nèi)部燃燒，確保讀數(shù)準(zhǔn)確。

• 棉濾網(wǎng)：防止灰塵、固體藥劑侵入，防止異物進入儀器或粘附在傳感器上，避免儀器劣化。

• 硅（Si）過濾器：吸附含硅氣體，防止含硅氣體進入傳感器導(dǎo)致傳感器劣化，確保測量值的準(zhǔn)確性。

7. 豐富的輸出與通信接口

LC-450A配備的信號輸出與通信接口，便于系統(tǒng)集成與數(shù)據(jù)管理：

• 模擬輸出：4～20mA或0～20mA（0～10VDC可選）

• 串行通信：RS-232C標(biāo)準(zhǔn)（單向）

• 接點輸出：設(shè)備異常（無電壓接點）、濃度異常（無電壓接點，可從HH/H/L/LL中選擇2點）、暖機信號（無電壓接點）

• 量程標(biāo)記輸出：2點輸出（有電壓接點）

• 自我診斷功能：傳感器溫度異常、校正異常、機內(nèi)溫度異常、CPU異常、爐內(nèi)溫度異常、暖機異常、電位差異常、傳感器阻值異常、AIR點校正異常、SPAN點校正異常等

8. 國際安全與環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證

LC-450A已獲得多項國際認(rèn)證：

• 安全標(biāo)準(zhǔn)：CE、UKCA（EN61010-1）

• 電磁兼容：CE（EN61326-1）

• 環(huán)境法規(guī)：RoHS指令（EN63000）

這些認(rèn)證確保了產(chǎn)品在全球范圍內(nèi)的合規(guī)使用，滿足不同國家和地區(qū)的設(shè)備安全與環(huán)保要求。

五、應(yīng)用領(lǐng)域

LC-450A憑借其全量程測量能力、高精度、高耐用性和緊湊設(shè)計，在以下關(guān)鍵領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用：

• 半導(dǎo)體制造：晶圓加工、擴散爐、CVD（化學(xué)氣相沉積）等工藝中的氧濃度監(jiān)測

• 液晶面板（FPD）生產(chǎn)：液晶面板制造過程中惰性氣體氛圍的氧濃度控制

• 熱處理與燒結(jié)爐：燒結(jié)爐、氮氣爐中氧濃度的精確監(jiān)測與控制

• 電子元器件生產(chǎn)：電子元件封裝、焊接等工藝中的氧濃度管理

• 惰性氣體純度監(jiān)測：氮氣、氬氣等高純氣體中的微量氧檢測

• 實驗室與分析儀器：各類需要精確氧濃度測量的科研與質(zhì)檢場景

• 環(huán)境監(jiān)測：燃燒廢氣、排放氣體中的氧濃度分析

六、使用注意事項

為確保LC-450A的長期穩(wěn)定運行和測量精度，需注意以下事項：

1. 樣氣含水蒸氣的處理：測量含有水蒸氣的樣氣時，需要在儀器前端配置排水罐或電子冷卻器等除濕裝置。若不進行除濕處理，樣氣中的水分會在氧濃度計內(nèi)部凝結(jié)，在700℃高溫下混入傳感器部位時，可能導(dǎo)致O?傳感器因熱沖擊而損壞。

2. 樣氣溫度限制：泵吸入型（標(biāo)準(zhǔn)配置）的樣氣入口溫度需控制在0～50℃范圍內(nèi)。

3. 腐蝕性氣體與可燃氣體限制：樣氣中不得含有氟氣、氯氣、硫酸氣體等腐蝕性氣體，以及含有機硅的氣體、易燃物質(zhì)（包括煤氣）、油或水分。

4. 含氦氣體的測量：LC-450A可用于測量含氦的氣體，但建議修改流量計以適配氦氣使用。

5. 樣氣回流注意事項：若需將氧濃度計出口（OUT）氣體返回取樣室，在測量低濃度氧時，回流管可能存在漏氣風(fēng)險。可通過將內(nèi)部管道改造為不銹鋼規(guī)格來避免這一問題。

七、總結(jié)

東麗TORAY LC-450A氧化鋯氧氣濃度計以0.1ppm～100vol%的超寬測量范圍、30秒以內(nèi)的快速響應(yīng)、±1%FS的重復(fù)性精度以及約6kg的緊湊機身，在工業(yè)氧濃度監(jiān)測領(lǐng)域樹立了全量程精密測量。其基于氧化鋯濃差電池原理的超小型傳感器、特殊表面處理帶來的高耐用性、AC100～240V寬幅電源支持、過濾器選配系統(tǒng)以及豐富的輸出通信接口，使其成為半導(dǎo)體、液晶面板、熱處理爐等高要求場景中氧氣監(jiān)測的理想選擇。無論是在追求高純度的電子制造產(chǎn)線，還是在要求精確氧控制的工業(yè)爐窯中，LC-450A都能以穩(wěn)定、精準(zhǔn)、可靠的性能，為用戶提供值得信賴的氧濃度監(jiān)測保障。