Как проверить срок службы электрохимических датчиков газа?

С быстрым развитием сенсорных технологий газовые датчики все чаще используются в различных сценариях применения и стали важным устройством для обнаружения газа. У любого датчика есть определенный диапазон времени для его срока службы. Итак, как определить срок службы газового датчика? Каковы методы обнаружения?

Все мы знаем, что невозможно использовать один тип датчика для обнаружения всех газов и удовлетворения всех требований. В зависимости от газа и окружающей среды используются различные газовые датчики. Газовые датчики можно условно разделить на датчики, которые обнаруживают взрывоопасную концентрацию горючих газов, и датчики, которые обнаруживают концентрацию токсичных газов.

Датчики, используемые для определения концентрации горючих газов, в основном являются каталитическими датчиками сгорания, и их срок службы составляет 3-5 лет в идеальных условиях. Срок службы газовых детекторов (включая стационарные и портативные газовые сигнализаторы) тесно связан с концентрацией, которой они подвергаются. Например, если датчик детектора аммиака постоянно подвергается воздействию 2 ppm аммиака, его срок службы составляет около одного года (или называется сроком службы 2 ppm-год), а если он подвергается воздействию концентрации аммиака 4 ppm, его срок службы составляет всего шесть месяцев.

Если газы адсорбируются, концентрация газа также снижается. Например, SO2, NH3, NO2, HCL и другие газы обладают сильными адсорбционными свойствами. Поэтому при мониторинге этих газов рекомендуется использовать газовый канал из политетрафторэтилена для уменьшения адсорбции газа. Перед началом испытания необходимо проветрить помещение в течение 5 минут, чтобы удалить воздух из газового канала.

Датчики, используемые для измерения концентрации токсичных газов, в основном представляют собой электрохимические газовые датчики, которые работают по принципу электрохимии. Основным фактором, влияющим на их срок службы, является электролит. В идеальных условиях электролит для большинства датчиков расходуется и не может функционировать должным образом через 2-3 года, поэтому срок службы электрохимических газовых датчиков составляет 2-3 года. Большинство газовых датчиков чувствительны к температуре и влажности окружающей среды. Если влажность значительно изменяется (например, при переходе из сухой среды с кондиционированием воздуха в влажную среду с наружным воздухом), водяной пар в воздухе вытесняет газ, что может привести к значительному снижению показаний газа.

Чем выше температура окружающей среды в течение короткого периода времени, тем интенсивнее химическая реакция и тем больше вероятность того, что она повлияет на точность газового датчика и выходной сигнал датчика в процессе обнаружения. Если датчик находится в условиях высокой температуры и низкой влажности в течение длительного времени, электролит легко испаряется и высыхает, что ограничивает электронную передачу, увеличивает внутреннее сопротивление, замедляет скорость отклика, снижает чувствительность и влияет на срок службы датчика. Чтобы уменьшить влияние температуры и влажности окружающей среды на газовые датчики, наиболее прямым и эффективным решением является компенсация температуры и влажности.

Газовые датчики широко применяются в современном обществе. Каковы их конкретные функции?

Газовые датчики особенно подходят для обнаружения газа. Например, кислородный датчик может определять содержание кислорода в воздухе. Когда кислород диффундирует через микропоры на корпусе на поверхность рабочего электрода через газопроницаемую мембрану, он вступает в реакцию с рабочим электродом под действием катализатора. Ионы H+ и электроны, образующиеся в результате реакции окисления на рабочем электроде, переносятся через электролит на противоэлектрод, который находится на определенном расстоянии от рабочего электрода, и вступают в реакцию с кислородом в воде. Когда газовый датчик генерирует выходной ток, его величина пропорциональна концентрации газа. Измерив выходной ток датчика через провод электродного соединения и внешнюю цепь, можно определить концентрацию кислорода, причем датчик имеет широкий линейный диапазон измерения. Таким образом, подключив к газовому датчику схему сбора сигналов и соответствующую схему преобразования и вывода, можно обеспечить обнаружение и мониторинг кислорода. Он широко используется в горнодобывающей промышленности, контрольно-измерительных приборах, системах контроля загрязнения окружающей среды и других сценариях, требующих обнаружения кислорода.