電化學傳感器(液態電解質)工作原理:
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電化學傳感器通過與被測氣體發生化學反應,產生與氣體濃度成正比的電信號來實現檢測。
其最簡單的結構為兩電極系統,由工作電極和對電極組成,兩者之間通過一層薄電解液隔開,并通過一個小電阻連接形成外電路。當氣體通過擴散進入傳感器后,在工作電極表面發生氧化或還原反應,產生電流,該電流通過外電路在兩個電極之間流動。電流的大小與氣體濃度成正比,可通過測量外電路中負載電阻上的電壓變化來確定氣體濃度。
電化學傳感器的優缺點:
優點:
? 響應速度快
? 輸出信號線性度好
? 靈敏度高
? 結構緊湊,適合便攜式設備使用
缺點:
? 需要一定濃度的氧氣(通常為1%~10%體積比)才能正常工作
? 液態電解質在使用過程中會逐漸消耗
? 易受溫度、濕度、壓力等因素影響
? 容易受到化學性質相似氣體的干擾,現場若存在混合氣體需考慮交叉干擾問題
典型的電化學傳感器的規格:
(1)傳感器類型:通常為三電極系統(工作電極、對電極、參比電極)
(2)檢測范圍:一般為允許暴露極限(TLV)的2~10倍
(3)預期壽命:通常為12~24個月,具體取決于制造商和氣體類型
(4)溫度范圍:-40°C ~ 45°C
(5)相對濕度:15%~95% RH(無凝露)
(6)響應時間:小于50秒(T90)
(7)長期偏移:每月約下降2%
常用的電化學傳感器檢測氣體列表:
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