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探討應(yīng)用于煙氣分析儀的傳感器系列之一

閱讀：2720 發(fā)布時(shí)間：2015/8/19

隨著工業(yè)化的發(fā)展，化石能源在消耗的同時(shí)，也給環(huán)境帶來了不小的影響。在國務(wù)院發(fā)布的《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》中，*對(duì)重點(diǎn)行業(yè)、重點(diǎn)領(lǐng)域的節(jié)能減排措施和目標(biāo)進(jìn)行了細(xì)化和量化。在此前提下，與煙氣排放、燃燒效率監(jiān)控相關(guān)的排放監(jiān)測儀器、儀表市場將迎來爆發(fā)式增長。為適應(yīng)中國市場的業(yè)務(wù)需求和發(fā)展趨勢，英國城市技術(shù)公司于2014年中發(fā)布了一款既能用在工業(yè)安全，又能用在煙氣分析的長效無鉛氧傳感器——4OxLL。本文將從四個(gè)部分來分析煙氣分析用氧氣傳感器的原理和應(yīng)用。

一.傳統(tǒng)含鉛氧氣傳感器

傳統(tǒng)用于排放氣體檢測的氧氣傳感器可認(rèn)為是二電極的金屬-空氣型電池，它由空氣陰極，鉛陽極和堿性電解液組成。陰極是涂有活性催化劑的一片聚四氟乙烯(PTFE)薄膜，陽極是一個(gè)鉛塊，它們被包裹在一個(gè)金屬或塑料的密封容器中?？諝馔ㄟ^頂部的毛細(xì)管進(jìn)入傳感器，陰陽極通過電流收集導(dǎo)線與傳感器的兩個(gè)引腳相連，當(dāng)氧氣到達(dá)工作電極時(shí)，發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氧根，通過電解液到達(dá)鉛電極，鉛電極發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氧化鉛。

通過外接一只已知電阻將電流轉(zhuǎn)換成電壓，就可以計(jì)算出氧氣的濃度。

含鉛氧氣傳感器雖說已經(jīng)有三十多年的歷史，但也存在其局限性：

（1）.燃燒產(chǎn)物影響使用壽命。燃燒產(chǎn)物一般都含二氧化碳(CO)、氮氧化物(NOX)和二氧化硫(SO2)等酸性氣體。而傳感器內(nèi)部為堿液，使用時(shí)間長之后，堿液PH值下降，燃料鉛也會(huì)加速消耗，從而縮短傳感器壽命。

（2）.不符合無鉛要求。含鉛的傳感器現(xiàn)在雖有RoHS和WEEE的豁免權(quán)，但無鉛傳感器將逐漸取代含鉛的傳感器，已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的環(huán)保大趨勢。

（3）.重量大，體積大。為延長傳感器壽命，需要多增加鉛的重量。
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