有毒气体检测仪--电化学传感器的原理、保存和使用
一、电化学传感器工作原理
1、恒电位电解式气体传感器
在保持电极和电解质溶液的界面为某恒电位时,将气体直接氧化或还原,并将流过外电路的电流作为传感器的输出
2、离子电极式气体传感器
将溶解于电解质溶液并离子化的气态物质的离子作用与离子电极,把由此产生的电动势作为传感器输出
3、电量式气体传感器
将气体与电解质溶液反应而产生的电解电流作为传感器输出
4、固体电解质式传感器
不用电解质溶液,而用有机电解质、有机凝胶电解质、固体电解质、固体聚合物电解质等材料制作传感器,将气体与固体电解质反应而产生的电解电流作为传感器输出
表1 四种电化学传感器比较
二、电化学传感器保存和使用
1. 传感器避免接触有机溶剂(包括硅橡胶及其它胶粘剂)、涂料、药剂、油类及高浓度气体;
2.所有电化学传感器不可用树脂材料完全封装,也不可浸没在无氧环境中,否则会损坏传感器的性能;
3.所有电化学传感器不能长时间应用于含有腐蚀性气体的环境中,腐蚀性气体会损害传感器;
4.气体零点测定时,须在洁净的大气中进行;
5.传感器测试和应用时,须避免正面垂直进气;
6.传感器的进气面不得阻塞、不得污染;
7.传感器上方防水透气膜严禁揭开、人为损坏;
8.传感器不可过度的撞击或震动;
9.传感器贮存时工作电极与对电极应处于短路状态;
10.禁止用热熔胶或者固化温度高于 80℃以上的密封胶封装传感器;
11.禁止长时间在高浓度碱性气体中存放和使用。
12.电化学传感器对温度也非常敏感,因此通常采取内部温度补偿。但最好尽量保持标准温度。
13.使用前老化时间不少于 48 小时;
14.电化学传感器的寿命取决于几个因素,包括要检测的气体和传感器的使用环境条件。一般而言,规定的预期寿命为一至三年。但在实际中,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。
格雷沃夫有毒气体检测仪中H2S、NH3、O2、O3、NOx等传感器为电量式气体传感器。这种电化学气体传感器具有体积小、检测速度快、准确(可用于ppm级),便于携带、可现场直接检测和连续检测等独特优点且对工作电源的要求很低(实际上,在气体监测可用的所有传感器类型中,它们的功耗是最低的)。因此,这种传感器广泛用于包含多个传感器的移动仪器中。它们是有限空间应用场合中使用最多的传感器。
森馥科技空气质量事业部