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一氧化碳气体报警器中的电化学气体传感器是什么?
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添加时间:2022-01-28 09:46:52

众所周知,一氧化碳在常态下是一种无色、无臭、无刺激性的气体。一氧化碳进入血液极易与血红蛋白结合,形成碳氧血红蛋白,使血红蛋白丧失携氧的能力和作用,造成组织窒息,严重时会导致死亡。一氧化碳是一种有毒气体,所以需要安装气体报警器,并且要使用的专门电化学气体传感器来检测,那这个电化学气体传感器是什么呢。

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电化学气体传感器是什么?

最早的电化学气体传感器用于氧气监测。到了后期小型电化学传感器开始用于检测PEL范围内的多种不同有毒气体,并显示出了良好的敏感性与选择性。目前,为保护人身安全起见,各种电化学传感器广泛应用于许多静态与移动应用场合。

工作原理是什么?

电化学气体传感器通过与被测气体发生反应并产生与气体浓度成正比的电信号来工作。典型的电化学传感器由传感电极和反电极组成,并由一个薄电解层隔开。

气体首先通过微小的毛管型开孔与传感器发生反应,然后是疏水屏障层,最终到达电极表面。一氧化碳气体报警器采用这种方法可以允许适量气体与传感电极发生反应,以形成充分的电信号,同时防止电解质漏出气体传感器

穿过屏障扩散的气体与传感电极发生反应,传感电极可以采用氧化机理或还原机理。这些反应由针对被测气体而设计的电极材料进行催化。

通过电极间连接的电阻器,与被测气浓度成正比的电流会在正极与负极间流动。测量该电流即可确定气体浓度。由于该过程中会产生电流,电化学传感器又常被称为电流气体传感器或微型燃料电池。

在实际中,由于电极表面连续发生电化发应,传感电极电势并不能保持恒定,在经过一段较长时间后,它会导致传感器性能退化。为改善传感器性能,人们引入了参考电极。

参考电极安装在电解质中,与传感电极邻近。固定的稳定恒电势作用于传感电极。参考电极可以保持传感电极上的这种固定电压值。参考电极间没有电流流动。气体分子与传感电极发生反应,同时测量反电极,测量结果通常与气体浓度直接相关。施加于传感电极的电压值可以使传感器针对目标气体。

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