氧浓度传感器不论在化学过程、气体分离、玻璃行业还是作为生产过程的保护气体等方面发挥着不可或缺的作用，而且它的应用范围还会随着我们生产生活的需要不断扩大。利用氧的顺磁性所制造的仪器在目前分析混合气体中的氧含量方面占有不可忽略的地位，它能满足各种微量氧和常量氧的测量要求。作为测量氧气的一种特殊仪器，它比其它氧传感器比如电化学式的氧传感器的优势是能在恶劣的环境中长期连续运行，而且在使用过程中稳定，不易损耗。在氧含量对生产的产品质量和效率有重要影响的场合几乎都要使用磁性氧传感器。热磁气式氧浓度的测试原理基于磁化力引起的热磁对流现象。顺磁性气体在不均匀磁场中因温度变化而导致其所受磁化力变化的特性是形成热磁对流的基础,其感应机理非常复杂。为了进一步提升热磁气式氧浓度传感器的准确性，需对其感应机理进行深入研究。本文采用数值模拟方法对热磁气式氧浓度分析仪的磁流体动力学特性进行了深入研究。研究内容包括：复杂几何体永久磁铁所产生磁场的数值计算；热磁气式氧浓度分析仪模型的建立；磁流体动力学的描述和特性分析；数值方法及相关程序的编写调试；热磁气式氧浓度传感器感应机理的分析；以及对影响感应机理的关键参数的分析。本文的研究结果表明：热磁气式氧浓度传感器的首要感应机理是热磁对流使得流体流经测试管的平均流速增大，在定加热条件下，流经测试管流体温度下降，测试管壁温明显降低；第二位的感应机理是热磁对流使得测试管换热能力微弱增强，使测试管壁温进一步降低。只有当进出口压力差Δp≤0.014Pa时热磁对流的作用才显得特别明显；当流体中的氧浓度变化范围从0到100%时，管内流体的平均速度增加了70.7%，管壁的温度变化为15.03°C；管壁的温度变化的线性度并不是很好，把氧浓度区域分为两部分时线性度较好；当氧含量0-30%范围内时线性度较好，线性度为5.05%，当氧含量30%-100%范围内时线性度较好，线性度为5.66%；相应的电阻变化是1.5；这种类型的氧传感器的分辨率可达0.0067%左右。