伴随着科学技术的发展,气体传感器的应用也越来越广泛,在物联网等泛在应用的推动下,气体传感器开始向小型化、集成化、模块化、智能化方向发展。而电化学传感器因其具有线性输出,低功耗,分辨率高等优点,在当今气体检测领域得到广泛应用。与其它传感器相比,电化学气体传感器具有更好的重复性和测量精度。电化学气体传感器经过几十年的技术发展,已经具有很好的选择性,可以用于特定的气体监测。
电化学传感器最初用于监测氧气浓度,随着科学技术的发展,出现了用于监测LEL范围内多种不同有毒气体的电化学传感器,而且其在实际应用中也表现出很好的灵敏度和选择性,因此,称重传感器厂家直到现在,电化学传感器还是监测气体浓度的主要传感器。电化学传感器已广泛应用于各种静电和动态环境中,在环境中对各种气体的监测中发挥着重要作用。以下小编就电化学气体传感器的相关知识做一简单介绍:
一,电化学传感器原理,称重传感器厂家简单介绍下。
大部分电化学气敏元件采用扩散模式,即周围环境的气体样本通过传感器前的小孔(气体分子的自然流动)进入传感器。还有一些设备是通过一个抽气泵把空气/气体样本抽到传感器里。透气膜安装于气孔位置,阻止水或油进入传感器。通过在设计时调整进气孔尺寸,传感器的测量范围和灵敏度可随之改变。较大的进气孔能提高仪器的灵敏度和分辨率,较小的进气孔能减小灵敏度和分辨率,但能增加测量范围。
二,电化学传感器的结构,称重传感器厂家简单介绍下。
透气膜(亦称疏水膜)
透气囊用来覆盖感应(催化)电极,有时还用来控制到达电极表面的气相分子量。这种屏障通常由低孔隙率的特氟隆薄膜制成。这种传感器就是所谓的涂层传感器。另一种方法是用高孔隙率的特氟隆薄膜覆盖,用毛管控制到达电极表面的气相分子量。这种传感器叫做毛管类型传感器。除了对传感器提供机械保护外,该膜还具有过滤不需要的微粒的功能。为了传输正气分子量,需选择合适的毛管孔径和薄膜尺寸。孔大小应能让足量的气体分子到达感应电极。孔的大小也应防止液体电解质的泄漏和快速干燥。
二,电极。
选用电极材料是重要的。该电极材料应为能长时间执行半电解反应的催化材料。常用的电极是贵金属,如铂或金,在催化后能与气体分子发生有效反应。根据传感器的设计,为了完成电解反应,三种电极可以用不同的材料制成。
三,电解液。
电解液必须能够进行电解反应,并且能有效的向电极输送离子。也必须参考电极形成稳定的参考电势,并且与所用的传感器材料相容。若电解质蒸发太快,传感器信号就会减弱。
四是过滤器。
有时感应器前面安装了洗涤型过滤器,用来滤除不必要的气体。滤网的选择范围是有限的,每种滤网具有不同的效率等级。普通滤材为活性炭。用活性炭可以滤除大部分的化学物质,但不能滤除一氧化碳。该电化学传感器通过选择合适的滤材,对目标气体可有较高的选择性。
电化学传感器的工作原理,称重传感器厂家简单介绍下。
电化学传感器的工作方式主要是使用电信号,它能与被测气体发生化学反应,输出与气体浓度成比例。一个典型的电化学传感器是由感测电极和反电极组成,并由薄电解层分隔开来。这种气体通过毛管式的小开口与传感器反应,然后通过疏水屏障层到达电极表面。利用该方法,可使适量的气体与感测电极发生反应,形成足够的电信号,同时防止电解质泄漏感测电极。