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电化学气体传感器在烟气分析仪中的应用

精讯畅通    2022-09-7

烟气分析仪是一种可以对烟气中的有害气体如二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳等排放以及氧含量进行检测的分析仪器,适用于燃油、燃气锅炉污染排放、烟道气及污染源附近的环境监测。而气体传感器则是烟气分析仪检测气体的核心部件,常用气体传感器多为电化学气体传感器。科学合理地使用、维护,可有效地延长电化学传感器的寿命,对保证其测量结果的准确度尤为重要。

电化学气体传感器

电化学气体传感器性能比较稳定,寿命较长,耗电很小,对气体的响应快,不受湿度的影响,分辨率一般可以达到0.1μmol/mol(随传感器不同有所不同),它的温度适应性也比较宽,有时可以在-40℃到50℃间工作。但是它受读数温度变化的影响也比较大,所以很多仪器都有软硬件的温度补偿处理。
电化学气体传感器又具有体积小、操作简单、携带方便、可用于现场监测及成本低等优点,所以,在目前各类气体检测设备中,包括烟气分析仪,电化学气体传感器占有很重要的地位。

常用电化学传感器原理及结构

目前,烟气分析仪中使用较多的电化学气体传感器的类型是定电位电解式气体传感器和迦伐尼电池式氧气传感器。

定电位电解式气体传感器

工作原理:使电极与电解质溶液的界面保持一定电位进行电解,通过改变其设定电位,有选择地使气体进行氧化或还原,从而能定量检测各种气体。

结构:在一个塑料制成的筒状池体内安装工作电极、对电极和参比电极,在电极之间充满电解液,由多孔四氟乙烯做成的隔膜,在顶部封装。前置放大器与传感器电极的连接,在电极之间施加了一定的电位,使传感器处于工作状态。

伽伐尼电池式气体传感器

与定电位电解式一样,通过测量电解电流来检测气体浓度,但由于传感器本身就是电池,所以不需要由外界施加电压。这种传感器主要是用于O2的检测,检测缺氧的仪器几乎都使用这种类型的氧气传感器

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