煙氣分析儀常用電化(huà)學傳感器原理(lǐ)及結構


煙氣分(fèn)析儀是對有害氣(qì)體如二氧化硫(liú)、一氧化氮(dàn)、二氧(yǎng)化氮、一氧化碳等排放以及氧含(hán)量的氣體(tǐ)檢測的(de)儀器。用於燃油、燃氣鍋爐汙染排放、煙道氣及汙染源附近的環境監測。氣體(tǐ)傳(chuán)感(gǎn)器是煙氣分析儀檢測氣體的核心,常用氣體傳感器多為電化學傳感器。
電化學氣(qì)體傳感器(qì)性能比較穩定,壽命較長,耗(hào)電很(hěn)小,對氣體的響應快,不受濕度的影響,分辨率一般可以達到011μmol/mol(隨傳感器不同有所不同)。它的溫度適應性也比(bǐ)較寬(kuān)(有時(shí)可以在-40℃到(dào)50℃間工作)。然而,它受讀數溫度變化的影響也比(bǐ)較大。所以很多儀器都有軟(ruǎn)硬件的溫度補償處理。
同時電化學式傳(chuán)感器又具有體積小、操作簡(jiǎn)單、攜帶方便(biàn)、可用於現場監測及成本低等優點,所以,在目前各類氣體檢(jiǎn)測設備中,包括煙氣分析儀,電化學氣體傳感器(qì)占有很重要的地(dì)位。
按照檢測原理的不同,電化學氣體傳感器主要分為金屬氧化物半導(dǎo)體式傳(chuán)感器(qì)、催化燃燒式傳感器、定電位電解式氣體傳感器、迦伐尼(ní)電池式氧氣傳感器、紅外式(shì)傳感器、PID光離子(zǐ)化傳感器等等。目前,煙(yān)氣(qì)分析儀中使用較多的是定電位(wèi)電(diàn)解式氣體傳感器和迦伐尼電(diàn)池式氧氣傳感器。
定電位電解式(shì)氣體傳感(gǎn)器工作原理是:使電極與電解質溶液(yè)的界麵保持一定電位進行電解,通過改變其設定電位,有選擇(zé)地使氣體進行氧化或還原(yuán),從而能定量檢測各種氣體。其結構是:在一個(gè)塑料製成的(de)筒狀池體內安(ān)裝工作電極、對電極和參比電極,在電極之間充滿電解液,由多孔(kǒng)四氟乙烯做成的隔膜,在頂部封(fēng)裝。前置放大器與傳感器電極的連接,在電極之間施加(jiā)了一定的電(diàn)位,使傳感器(qì)處於工作狀態。氣體在電解質內的工作電極發生氧化或還原反應,在對電極發(fā)生還原或氧化反應,電極的平(píng)衡電位發生變化,變化值與(yǔ)氣體濃(nóng)度成正比(bǐ)。可(kě)測(cè)量SO2、NO、NO2、CO、H2S等氣體,但這些氣體傳感器靈敏度卻不相同,靈敏(mǐn)度從高到(dào)低的順序是H2S、NO、NO2、SO2、CO,響應時間一般為幾秒至幾十秒,一般小於(yú)1min;它們的壽命,短的(de)隻有半年,長則2年、3年,而有的CO傳感器長達(dá)幾年。