氧气是一种顺磁性气体，在磁场中具有吸引力。在测量单元中，可以通过悬浮在非线性磁场中的哑铃的偏转来测量氧的浓度。氧气浓度越大，哑铃静态位置偏转越大。哑铃的偏转位置可以通过光学装置、一对光电池和放电器来确定。哑铃上有一个线圈，通过线圈的电流使哑铃复位。复位电流与氧气浓度成正比。
氧分析仪作为一种精密分析仪器，广泛应用于石油、化工、制药、空分等领域。其检测目的包括过程控制、残余氧监测等。根据不同的工艺要求，需要配置不同原理的氧分析仪。
氧分析仪是气体成分分析和检验的工具，利用它可以获得某些成分类型和含量的数据。但是气体分析仪器不是一个简单的工具，既没有流量计、压力表那么简单，也没有各种热工仪表那么容易操作和使用。氧气分析仪是一种结构复杂、技术难度大的工具，而使用气体分析仪又是一项复杂而困难的技术。一般来说，气体分析仪器的应用本身是一项特殊的技术工作，也是一项研究工作。
氧分析仪是由氧化锆固体电解质组成的氧传感器，信号变化是由新型微处理器组成的智能在线分析仪。主要用于化工过程中的空气分离和氧含量的自动分析；半导体和磁性材料生产；浮法玻璃和水泥建材工业；各种工业窑炉和热处理过程中氧含量的自动分析以及电子元器件和生物制药的科学研究。
氧分析仪的种类很多，按测量原理可分为氧化锆氧分析仪、氧化锆氧分析仪、电化学氧分析仪(燃料电池)氧分析仪和离子流氧分析仪。按测量范围可分为:定氧分析仪、微量氧分析仪、高氧分析仪；按通电方式可分为:在线烟雾分析仪和便携式氧气分析仪。
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