有毒氣體探測器使用說明

1、有毒氣體探測器使用說明1、傳感器目前公司絕大部分有毒氣體探測器使用的是電化學(xué)傳感器，電化學(xué)傳感器可以檢測進(jìn)入密閉空間和在其間工作時遇到的各類有毒污染物。電化學(xué)傳感器的特點(diǎn)是體積小、耗電小、線性和重復(fù)性較好、壽命較長。特定氣體電化學(xué)傳感器包括下面幾部分：可以滲過氣體但不能滲過液體的擴(kuò)散式隔膜；酸性電解液槽（一般為硫酸或磷酸）；傳感電極；測量電極；參比電極（三電極設(shè)計）；有些傳感器還包括一個可以濾除干擾組份的濾膜。傳感電極可以催化一些特殊的反應(yīng)。隨傳感器不同，待測物質(zhì)將在電極上發(fā)生氧化或者還原反應(yīng)，并相對于測量電極產(chǎn)生正或負(fù)的電位差。雙電極系統(tǒng)意味著測量電極的電位要保持恒定，而實(shí)際上，由于在兩個電

2、極上發(fā)生的反應(yīng)都會使電極極化，因而也限制了它們可以檢測的濃度范圍。三電極設(shè)計則有所不同，儀器測量的是在參考電極和傳感電極之間的電位變化，由于參考電極不參與反應(yīng)，它保持著恒電位，此時電位的變化就同濃度的變化直接有關(guān)。傳感器產(chǎn)生的電流直接同氣體的濃度成正比，并且有很寬的線性測量范圍。下面用一氧化碳在電化學(xué)傳感器上的氧化過程描述一下它的檢測機(jī)理和非消耗型傳感器的設(shè)計CO在傳感電極上的氧化：CO + H2O - CO2 + 2 H+ + 2 e-計數(shù)電極通過將空氣或水中的氧氣還原對此進(jìn)行平衡。1/2 O2 + 2 H+ + 2 e- -H2O在檢測過程中消耗的物質(zhì)僅僅是CO分子、電能和氧氣，這也是非消

3、耗型傳感器壽命較長的原因。傳感器的壽命同它所測量污染物無關(guān)，傳感器僅僅是測量的催化劑。在檢測過程中傳感器沒有任何的消耗，它可以通過環(huán)境中的氧氣和微量水分得到補(bǔ)充。 圖：電化學(xué)傳感器（CO）示意圖有些污染物（如氨和氰化氫）的測定使用的是間接方法，它通過消耗傳感器中的物質(zhì)，比如金的傳感電極，來建立某種測量關(guān)系。2 HCN + Au - - HAu(CN)2 + H+ + e-此時，由于測量會消耗電極材料，所以這類傳感器的壽命同它所暴露的濃度有很大的關(guān)系。比如Cities公司的氨傳感器如果連續(xù)暴露于2ppm氨氣之中，它的壽命大約是一年（或者稱為2ppm年壽命）。如果暴露于4ppm的氨氣水平。則只有6

4、個月的壽命。這樣，這種氨的傳感器就不適合于應(yīng)用于化肥廠，因?yàn)榇藭r的氨的濃度平均都在20-30ppm左右。電化學(xué)傳感器性能比較穩(wěn)定、壽命較長、耗電很小、分辨率一般可以達(dá)到0.1ppm（隨傳感器不同有所不同）。它的溫度適應(yīng)性也比較寬（有時可以在- 40 到 50 C 間工作）。然而，它的讀數(shù)溫度變化的影響也比較大。所以很多這種儀器都有軟硬件的溫度補(bǔ)償處理。電 化學(xué)傳感器的主要缺點(diǎn)是干擾。當(dāng)然在設(shè)計上，我們會盡可能排除或減少其它氣體的干擾。比如，有些傳感器使用一個過濾膜來去除其它物質(zhì)的干擾。檢測一氧化碳 和硫化氫傳感器的區(qū)別就是其過濾膜。由于一種傳感器會對多種氣體同時響應(yīng)，用戶無法認(rèn)定是那種氣體引起讀數(shù)，也就是，用戶無法確定那種危險存在，這也是很 麻煩的事情。如果可以確認(rèn)污染物的存在，最好使用特效傳感器。2、標(biāo)定由于被監(jiān)測的氣體特性有的比較活潑，容易與外界發(fā)生反應(yīng)或者吸附（如CL2、NO2等），有的不太穩(wěn)定（如H2S），所以在用這些氣體對探測器進(jìn)行標(biāo)定時，需要采用不銹鋼閥和特氟隆氣管，如果使用普通的膠管或銅閥，將會使標(biāo)定不準(zhǔn)確。由于電化學(xué)傳感器均為壓力敏感元件，壓