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逸雲天|煙氣分析儀中電化學感測器的原理

煙氣分析儀可測定煙道氣中各燃燒引數的手持式煙道氣體分析儀,具有時尚的外觀和先進的檢測技術,且操作簡單。氣體感測器作為煙氣分析儀檢測氣體的核心,常用氣體感測器多為電化學感測器。電化學氣體感測器是煙氣分析儀檢測氣體的核心,正確使用、維護與標定,對保證其測量結果的準確度尤為重要,以保證煙氣分析儀的測量準確性。那麼煙氣分析儀中電化學感測器的原理是怎樣的呢?下面逸雲天小編就為大家介紹下。

按照檢測原理的不同,電化學氣體感測器主要分為金氧半導體式感測器、催化燃燒式感測器、定電位電解式氣體感測器、迦伐尼電池式氧氣感測器、紅外式感測器、PID光離子化感測器等等。目前,煙氣分析儀中使用較多的是定電位電解式氣體感測器和迦伐尼電池式氧氣感測器。

逸雲天|煙氣分析儀中電化學感測器的原理

定電位電解式氣體感測器工作原理是:使電極與電解質溶液的介面保持一定電位進行電解,透過改變其設定電位,有選擇地使氣體進行氧化或還原,從而能定量檢測各種氣體。其結構是:在一個塑膠製成的筒狀池體內安裝工作電極、對電極和參比電極,在電極之間充滿電解液,由多孔四氟乙烯做成的隔膜,在頂部封裝。前置放大器與感測器電極的連線,在電極之間施加了一定的電位,使感測器處於工作狀態。氣體在電解質內的工作電極發生氧化或還原反應,在對電極發生還原或氧化反應,電極的平衡電位發生變化,變化值與氣體濃度成正比。可測量SO2、NO、NO2、CO、H2S等氣體,但這些氣體感測器靈敏度卻不相同,靈敏度從高到低的順序是H2S、NO、NO2、SO2、CO,響應時間一般為幾秒至幾十秒,一般小於1min;它們的壽命,短的只有半年,長則2年、3年,而有的CO感測器長達幾年。

伽伐尼電池式氣體感測器與定電位電解式一樣,透過測量電解電流來檢測氣體濃度。但由於感測器本身就是電池,所以不需要由外界施加電壓。這種感測器主要是用於O2的檢測,檢測缺氧的儀器幾乎都使用這種感測器。

隔膜迦伐尼電池式氧氣感測器的結構:在塑膠容器的一面裝有對氧氣透過性良好的、厚10~30μm的聚四氟乙烯透氣膜,在其容器內側緊粘著貴金屬(鉑、黃金、銀等)陰電極,在容器的另一面內側或容器的空餘部分設定陽極(用鉛、鎘等離子化傾向大的金屬)。用KOH、KHCO3作電解液。氧氣在透過電解質時在陰陽極發生氧化還原反應,使陽極金屬離子化,釋放出電子,電流的大小與氧氣的多少成正比,由於整個反應中陽極金屬有消耗,所以感測器需要定期更換。

以上關於煙氣分析儀電化學感測器的原理就為大家分享到這裡,電化學感測器具有體積小、操作簡單、攜帶方便、可用於現場監測及成本低等優點,所以,在目前各類氣體檢測裝置中,包括煙氣分析儀,電化學氣體感測器佔有很重要的地位。