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固定式有毒性氣體探頭傳感器是什么做的?
發(fā)布時(shí)間:2019-12-26
固定式有毒性氣體探頭傳感器多為電化學(xué)傳感器和紅外傳感器。
一、電化學(xué)傳感器
電化學(xué)傳感器通過(guò)與被測(cè)氣體發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生與氣體濃度成正比的電信號(hào)來(lái)工作。典型的電化學(xué)傳感器由傳感電極(或工作電極)和反電極組成,并由一個(gè)薄電解層隔開(kāi)。
氣體通過(guò)微小的毛管型開(kāi)孔與傳感器發(fā)生反應(yīng),然后是疏水屏障層,到達(dá)電極表面。采用這種方法可以允許適量氣體與傳感電極發(fā)生反應(yīng),以形成充分的電信號(hào),同時(shí)防止電解質(zhì)漏出傳感器。
穿過(guò)屏障擴(kuò)散的氣體與傳感電極發(fā)生反應(yīng),傳感電極可以采用氧化機(jī)理或還原機(jī)理。這些反應(yīng)由針對(duì)被測(cè)氣體而設(shè)計(jì)的電極材料進(jìn)行催化。
通過(guò)電極間連接的電阻器,與被測(cè)氣濃度成正比的電流會(huì)在正極與負(fù)極間流動(dòng)。測(cè)量該電流即可確定氣體濃度。由于該過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生電流,電化學(xué)傳感器又常被稱(chēng)為電流氣體傳感器或微型燃料電池。
在實(shí)際中,由于電極表面連續(xù)發(fā)生電化發(fā)應(yīng),傳感電極電勢(shì)并不能保持恒定,在經(jīng)過(guò)一段較長(zhǎng)時(shí)間后,它會(huì)導(dǎo)致傳感器性能退化。為改善傳感器性能,人們引入了參考電極。
參考電極安裝在電解質(zhì)中,與傳感電極鄰近。固定的穩(wěn)定恒電勢(shì)作用于傳感電極。參考電極可以保持傳感電極上的這種固定電壓值。參考電極間沒(méi)有電流流動(dòng)。氣體分子與傳感電極發(fā)生反應(yīng),同時(shí)測(cè)量反電極,測(cè)量結(jié)果通常與氣體濃度直接相關(guān)。施加于傳感電極的電壓值可以使傳感器針對(duì)目標(biāo)氣體。
二、紅外傳感器
紅外線(xiàn)對(duì)射管的驅(qū)動(dòng)分為電平型和脈沖型兩種驅(qū)動(dòng)方式。由紅外線(xiàn)對(duì)射管陣列組成分離型光電傳感器。該傳感器的創(chuàng)新點(diǎn)在于能夠抵抗外界的強(qiáng)光干擾。太陽(yáng)光中含有對(duì)紅外線(xiàn)接收管產(chǎn)生干擾的紅外線(xiàn),該光線(xiàn)能夠?qū)⒓t外線(xiàn)接收二極管導(dǎo)通,使系統(tǒng)產(chǎn)生誤判,甚至導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。本傳感器的優(yōu)點(diǎn)在于能夠設(shè)置多點(diǎn)采集,對(duì)射管陣列的間距和陣列數(shù)量可根據(jù)需求選取。 紅外傳感系統(tǒng)是用紅外線(xiàn)為介質(zhì)的測(cè)量系統(tǒng),按照功能能夠分成五類(lèi):
(1)輻射計(jì),用于輻射和光譜測(cè)量;
(2)搜索和跟蹤系統(tǒng),用于搜索和跟蹤紅外目標(biāo),確定其空間位置并對(duì)它的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤;
(3)熱成像系統(tǒng),可產(chǎn)生整個(gè)目標(biāo)紅外輻射的分布圖像;
(4)紅外測(cè)距和通信系統(tǒng);
(5)混合系統(tǒng),是指以上各類(lèi)系統(tǒng)中的兩個(gè)或者多個(gè)的組合。
紅外傳感器根據(jù)探測(cè)機(jī)理可分成為:光子探測(cè)器(基于光電效應(yīng))和熱探測(cè)器(基于熱效應(yīng))。
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