一氧化碳传感器的工作原理和维护小技巧

在生活中,堵塞的交通、在密闭房间内抽烟、甚至煤气、瓦斯等不完全燃烧的室内、火灾现场等 , 均可能使空气中的 一氧化碳气体体积分数超过允许标准。因此 , 对生活 , 工作环境中的CO体积分数实施准确而有效地检测与报警是一个与人类生态和工作环境相关的重要问题。目前达到实用化水准的一氧化碳传感器主要分为金属氧化物半导体型、电化学固体电解质型和电化学固体高分子电解质型等三种类型。其它,如触媒燃烧型、场效应晶体管型及石英晶体谐振型等则使用较少。

目前,一氧化碳传感器广泛使用在矿山,汽车,家庭等需要空气质量安全检测的地方。一氧化碳传感器可以连续不间断检测场所中一氧化碳气体的浓度,并将实时信息传递到监控平台,可随时随地监控气体变化。

一氧化碳传感器的工作原理

当一氧化碳气体通过外壳上的气孔经透气膜扩散到工作电极表面上时,在工作电极的催化作用下,一氧化碳气体在工作电极上发生氧化。

在工作电极上发生氧化反应产生的H+离子和电子,通过电解液转移到与工作电极保持一定间隔的对电极上,与水中的氧发生还原反应。 因此,传感器内部就发生了氧化-还原的可逆反应。 这个氧化-还原的可逆反应在工作电极与对电极之间始终发生着,并在电极间产生电位差。 但是由于在两个电极上发生的反应都会使电极极化,这使得极间电位难以维持恒定,因而也限制了对一氧化碳浓度可检测的范围。

为了维持极间电位的恒定,我们加入了一个参比电极。在三电极电化学气体传感器中,其输出端所反应出的是参比电极和工作电极之间的电位变化,由于参比电极不参与氧化或还原反应,因此它可以使极间的电位维持恒定(即恒电位),此时电位的变化就同一氧化碳浓度的变化直接有关。 当气体传感器产生输出电流时,其大小与气体的浓度成正比。通过电极引出线用外部电路测量传感器输出电流的大小,便可检测出一氧化碳的浓度,并且有很宽的线性测量范围。这样,在气体传感器上外接信号采集电路和相应的转换和输出电路,就能够对一氧化碳气体实现检测和监控。 

MIX8010电化学一氧化碳传感器

一氧化碳传感器的维护小技巧

需要注意的是,一氧化碳传感器是一种精密的工业电子仪器,在使用过程中容易受到外界环境的影响,导致检测数据不准确,缩短传感器的使用寿命。因此,在日常使用中,必须注意报警器的维护,保持一氧化碳传感器的检测灵敏度。维护时,可以从以下几个方面着手进行: 

1.安装。安装一氧化碳传感器时,应注意远离烟尘较多的地方。

2.除尘。一氧化碳传感器长期使用时,其表面会堆积大量灰尘,严重影响一氧化碳传感器的检测灵敏度。因此,一氧化碳传感器应定期除尘,以保持仪器清洁。

3、防潮。潮湿的环境同样影响一氧化碳传感器的灵敏性,甚至会导致仪器检测失灵,所以应经常检查仪器内是否有水珠,及时进行干燥处理。

4、检查。维护人员应定期检查一氧化碳传感器是否处于正常工作状态,避免报警器失灵情况的发生。

5、清洁。清洁一氧化碳传感器时,避免使用清洁剂或溶剂擦拭仪器,损坏一氧化碳传感器内部器件,造成传感器材质产生某些化学反应。

 

通过以上内容,我们了解到:一氧化碳传感器检测原理基于电位电解,常与报警器配套使用,也是报警器中的核心检测元件。随着科研人员对一氧化碳传感技术的不断投入研究,未来也将会有越来越智能化的一氧化碳气体传感器解决方案出现在我们生活中!

 

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