煙氣分析儀常(cháng)用電化學傳感器原理及結構
2023-11-27
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煙氣分析儀是對有害氣(qì)體如二氧化硫、一氧化(huà)氮、二氧化氮、一氧化碳等排放以及氧含量的氣體檢測的儀器。用於燃油、燃氣鍋爐汙染排(pái)放、煙道氣(qì)及汙染源附近的環境監測(cè)。氣體傳感器是煙氣分析儀檢測氣體的核心(xīn),常用氣(qì)體傳感器多為電化學傳感(gǎn)器。
電化學氣(qì)體傳感器性能比較穩定,壽命較長,耗電很(hěn)小,對氣體(tǐ)的響應快(kuài),不受濕度的(de)影響,分辨率一般可以(yǐ)達到011μmol/mol(隨傳感(gǎn)器不(bú)同有所不同)。它的溫度適應性也比較寬(有時可以在-40℃到50℃間工作)。然而,它受讀數溫度變化的影響也比較大。所以很多儀器都有(yǒu)軟硬件的溫度補償處理。
同時電化學式傳感器又(yòu)具有體積小、操作簡單、攜帶方便、可用於現(xiàn)場監測(cè)及成本低(dī)等優點,所以,在目前各類氣(qì)體檢測設備中,包括煙氣(qì)分析(xī)儀,電化學氣體傳感器(qì)占有很重(chóng)要的地位。
按照檢測原理的不同,電化學氣體傳感器(qì)主要分為金屬氧化(huà)物(wù)半導(dǎo)體式傳感器、催化燃燒式傳感器、定電位電解式氣體傳感器、迦(jiā)伐尼電池式氧氣傳感器、紅(hóng)外式傳感器、PID光離子(zǐ)化傳感器等等。目前,煙(yān)氣分析儀中使用較(jiào)多的是定電位電解式氣體傳感器和迦伐尼電池式氧氣傳感器。
定電位電(diàn)解(jiě)式氣體傳感器工作原理是:使電極(jí)與電(diàn)解質(zhì)溶液的界麵(miàn)保持一定電位進(jìn)行電解,通過改變其設定電位,有選擇地使氣體進(jìn)行氧化或還原,從而能定量檢測各種氣體。其結構是:在一個塑料製(zhì)成的筒狀池體(tǐ)內安裝工作電極、對電(diàn)極和參比電極,在電極之間(jiān)充滿電解液(yè),由多孔四氟乙烯做成的隔膜,在頂部封裝。前(qián)置放大器與傳感器電極的連接,在電極之間施加了一定的(de)電位,使傳感(gǎn)器處於工(gōng)作狀態。氣體在電解質(zhì)內的工作電極發生氧化或還原反應,在對電(diàn)極發生還原或氧(yǎng)化反(fǎn)應,電極的(de)平衡電位發生變化,變化(huà)值與氣體濃度(dù)成正比(bǐ)。可測量SO2、NO、NO2、CO、H2S等(děng)氣體,但這(zhè)些氣體傳感(gǎn)器靈敏度卻不相同,靈敏度從高到低的順序是(shì)H2S、NO、NO2、SO2、CO,響應時(shí)間一般為幾秒至幾十秒,一般小於1min;它們的(de)壽命,短的隻有半年(nián),長則2年、3年,而有的CO傳感器長達幾年。
