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紅外一氧化碳CO傳感器是如何進(jìn)行測(cè)量的呢?

更新時(shí)間:2022-05-12      點(diǎn)擊次數(shù):1463
  一氧化碳是一種有毒氣體,這種氣體可以讓人體產(chǎn)生休克等危險(xiǎn),所以無(wú)論是一些礦井單位,還是醫(yī)院學(xué)校,往往都在考慮安裝一氧化碳傳感器設(shè)備來(lái)預(yù)防這種氣體,現(xiàn)在常見(jiàn)的一氧化碳傳感器屬于新型的紅外線一氧化碳傳感器。
 
  紅外一氧化碳CO傳感器是基于長(zhǎng)光程多次反射池及氣體濾光相關(guān)技術(shù)(GFC)調(diào)制技術(shù)研發(fā)而成,通過(guò)比較樣品氣體和參比氣體在紅外波段的吸收情況,從而根據(jù)朗伯比爾定律測(cè)量樣品氣中CO的濃度。傳感器內(nèi)部集成完整的漂移控制和溫度控制電路。
 
  該儀器適用于環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)、室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)、工業(yè)過(guò)程分析、染源監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域,*符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
 
  一氧化碳傳感器與報(bào)警器配套使用,是報(bào)警器中的核心檢測(cè)元件,它是以定電位電解為基本原理。當(dāng)一氧化碳擴(kuò)散到氣體傳感器時(shí),其輸出端產(chǎn)生電流輸出,提供給報(bào)警器中的采樣電路,起著將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的作用。
 
  紅外一氧化碳CO傳感器的工作原理如下:
 
  當(dāng)一氧化碳?xì)怏w通過(guò)外殼上的氣孔經(jīng)透氣膜擴(kuò)散到工作電極表面上時(shí),在工作電極的催化作用下,一氧化碳?xì)怏w在工作電極上發(fā)生氧化。
 
  其化學(xué)反應(yīng)式為:CO+H2O→CO2+2H++2e-
 
  在工作電極上發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生的H+離子和電子,通過(guò)電解液轉(zhuǎn)移到與工作電極保持一定間隔的對(duì)電極上,與水中的氧發(fā)生還原反應(yīng)。
 
  其化學(xué)反應(yīng)式為:½O2+2H++2e-→H2O
 
  因此,傳感器內(nèi)部就發(fā)生了氧化-還原的可逆反應(yīng)。
 
  其化學(xué)反應(yīng)式為:2CO+2O2 →2CO2
 
  這個(gè)氧化-還原的可逆反應(yīng)在工作電極與對(duì)電極之間始終發(fā)生著,并在電極間產(chǎn)生電位差。但是由于在兩個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)都會(huì)使電極極化,這使得極間電位難以維持恒定,因而也限制了對(duì)一氧化碳濃度可檢測(cè)的范圍。
 
  為了維持極間電位的恒定,我們加入了一個(gè)參比電極。在三電極電化學(xué)氣體傳感器中,其輸出端所反應(yīng)出的是參比電極和工作電極之間的電位變化,由于參比電極不參與氧化或還原反應(yīng),因此它可以使極間的電位維持恒定(即恒電位),此時(shí)電位的變化就同一氧化碳濃度的變化直接有關(guān)。
 
  當(dāng)氣體傳感器產(chǎn)生輸出電流時(shí),其大小與氣體的濃度成正比。通過(guò)電極引出線用外部電路測(cè)量傳感器輸出電流的大小,便可檢測(cè)出一氧化碳的濃度,并且有很寬的線性測(cè)量范圍。
 
  這樣,在氣體傳感器上外接信號(hào)采集電路和相應(yīng)的轉(zhuǎn)換和輸出電路,就能夠?qū)σ谎趸細(xì)怏w實(shí)現(xiàn)檢測(cè)和監(jiān)控。
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