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什么是電化學(xué)氣體傳感器?
是把測量對象氣體在電極處氧化或還原而測電流,得出對象氣體濃度的探測器。運(yùn)作原理:氣體通過多孔膜背面擴(kuò)散入傳感器的工作電極,在此氣體被氧化或還原,這種電化學(xué)反應(yīng)引起流經(jīng)外部線路的電流。電化學(xué)型氣體傳感器優(yōu)點(diǎn)是氣體的高靈敏度以及良好的選擇性,缺點(diǎn)就是壽命限制一般是兩年左右。
電化學(xué)傳感器工作原理是什么?
基于電化學(xué)原理工作的傳感器,其最簡單的一種型式就是兩電極系統(tǒng)。其工作電極和對電極由一薄層電解液隔開并經(jīng)由一個很小的電阻聯(lián)通外電路。當(dāng)氣體擴(kuò)散進(jìn)入傳感器后,在敏感電極 表面進(jìn)行氧化或還原反應(yīng),產(chǎn)生電流并通過外電路流經(jīng)兩個電極。該電流的大小比例于氣體的濃度,可通過外電路的負(fù)荷電阻予以測量。
除測量外,還要放大和進(jìn)行其它信號加工;外線路維持經(jīng)過傳感器的電壓和一個二電極反向參考傳感器的電壓。在反向電極產(chǎn)生一相反的反應(yīng)。這樣,如工作電極是氧化,則相反電極就是還原。
常用的電化學(xué)傳感器檢測氣體有哪些?
硫化氫(H2S),磷化氫(PH3),氯化氫(HCl),氰化氫(HCN),環(huán)氧乙烷(C2H4O),二氧化氯(ClO2),光氣(COCl2),氟氣(F2),氟化氫(HF),砷化氫(ASH3),乙烯(C2H4),二硫化碳(CS2),過氧化氫(H2O2),硅烷(SIH4),一氧化碳(CO),氧氣(O2),氨氣(NH3),氯氣(Cl2),氫氣(H2),甲醛(HCHO),一氧化氮(NO),二氧化氮(NO2),二氧化硫(SO2),
電化學(xué)傳感器的組成4種首要元件
1、透氣膜(也稱為疏水膜):透氣膜用于覆蓋傳感(催化)電極,在某些情況下,用于控制到達(dá)電極表面的氣體分子量。這種屏障通常由低孔隙率的聚四氟乙烯膜制成。
2、電極:通常,電極采用貴金屬制造,如鉑或金,在催化后與氣體分子發(fā)生有效反應(yīng)。視傳感器的設(shè)計(jì)而定,為完成電解反應(yīng),三種電極可以采用不同材料來制作。
3、過濾器:有時候傳感器前方會安裝洗滌式過濾器以濾除不需要的氣體。過濾器的選擇范圍有限,每種過濾器均有不同的效率度數(shù)。常用的濾材是活性炭?;钚蕴靠梢詾V除多數(shù)化學(xué)物質(zhì),但不能濾除一氧化碳。
4、電解液:電解液必須能夠進(jìn)行電解反應(yīng)并有效地將離子電荷轉(zhuǎn)移到電極上。它還必須與參考電極形成穩(wěn)定的參考電位,并與傳感器中使用的材料兼容。如果電解液蒸發(fā)過快,傳感器信號將減弱。
在未來的很長一段時間里,電化學(xué)傳感器將會被廣泛運(yùn)用到各種各行,而且在眾多的傳感器類型中,電化學(xué)傳感器已然成為研究范疇最多,運(yùn)用規(guī)模做廣同時也是最成熟的一類傳感器,很多企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)銷售的傳感器都是電化學(xué)原理,可見,電化學(xué)傳感器在今后一定會有很大的市場。