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空气质量电化学气体传感器的工作原理

发布时间:2017-11-17浏览次数:58返回列表

空气质量电化学气体传感器的工作原理

基于电化学原理工作的传感器其最简单的一种型式就是两电极系统。其工作电极和对电极由一薄层电解液隔开并经由一个很小的电阻联通外电路。当气体 扩散进入传感器后,在敏感电极表面进行氧化或还原反应,产生电流并通过外电路流经两个电极。该电流的大小比例于气体的浓度,可通过外电路的负荷电阻予以测 量。

为了让反应能够发生,敏感电极的电位必须保持在一个特定的范围内。但气体的浓度增加时,反应电流也增加,于是导致对电极电位改变(极化)。由于 两电极是通过一个简单的负荷电阻连接起来的,虽然敏感电极的电位也会随着对电极的电位一起变化。如果气体的浓度不断地升高,敏感电极的电位最终有可能移出 其允许范围。至此传感器将不成线性,因此两电极气体传感器检测的上限浓度受到一定限制。

电化学气体传感器大都是以水溶液作为电解质,电解质的蒸发或污染,常会导致传感器的信号下降,使用寿命短;由于在空气中有被测物质存在,传感器 中的有效成分被消耗,因此传感器一旦被启封,就视为参加了使用,即使没用于测量,它的生命也在缩短;电化学型气体传感器的寿命期望值为2年,使用不当它的 寿命可能更短,而传感器更换的费用较高。因此如何保证其使用寿命,传感器的正确维护对烟气分析仪的使用尤为重要。

传感器长时间暴露在烟气中会极大影响使用寿命,只有短时间与被测对象接触,长期处于新鲜的空气中即可维护其正常使用寿命。因此,仪器开机时,一 定要在清洁的空气中。测量完毕后,不要立即关机,仪器必须在清洁空气保持运行时间5~10min,待仪器气体显示值降至10单位以下,保持仪器内部处于新 鲜空气的环境,方可关机或停泵,否则,传感器容易“中毒”并加速传感器的损耗。