氣體傳感器的讀數(shù)不準(zhǔn)五大因素
1.氣體濃度
對于電化學(xué)傳感器來說,其輸出電流隨被測氣體濃度呈線性變化,一旦被測氣體濃度發(fā)生變化,傳感器輸出信號也便隨之發(fā)生變化。例如:苯標(biāo)氣,當(dāng)使用苯傳感器進行測試時,經(jīng)常遇到檢測不到苯氣體的信號,或者信號很小。這是由于苯氣體相比于空氣密度較大,因此在鋼瓶中易出現(xiàn)苯氣體下沉現(xiàn)象,導(dǎo)致傳感器檢測時無信號輸出,抑或輸出信號很小。
另外氣體被吸附也會導(dǎo)致氣體濃度降低,比如CL?、SO?、NH?、NO?、HCL、HF等吸附性很強的氣體,可能觀察到的現(xiàn)象是,打開閥門幾分鐘的時間內(nèi),傳感器測試輸出信號比較低。因此氣體吸附也是影響傳感器讀數(shù)的一個常見因素,建議使用聚四氟乙烯管氣路,以降低氣體吸附。并且在測試初始時,應(yīng)預(yù)行通氣5分鐘,以便將氣路中的空氣排出。
2.環(huán)境溫濕度
絕大多數(shù)的氣體傳感器對環(huán)境溫濕度很是敏感,如濕度變化明顯(如從帶空氣調(diào)節(jié)的干燥環(huán)境進入室外潮濕空氣環(huán)境時),則空氣中的水蒸氣會驅(qū)趕氧氣,導(dǎo)致氧氣讀數(shù)可能造成跌落多達0.5%。
下面,我們就來看看環(huán)境溫濕度對氣體傳感器的具體影響:
(1)對零點的影響
電化學(xué)傳感器的零點是指其在潔凈空氣中的信號輸出,零點信號的造成大多數(shù)是因為空氣中的干擾氣體或者是傳感器電極本身具有一些雜質(zhì),導(dǎo)致發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并釋放出信號。
*,化學(xué)反應(yīng)受溫度的影響是很明顯的,隨著溫度的升高,化學(xué)反應(yīng)也就會越來越劇烈,因此,也便造成零點越高,反之亦然。
(2)對靈敏度的影響
環(huán)境溫濕度對氣體傳感器靈敏度的影響與上述現(xiàn)象相似,即短時間內(nèi)溫度越高,化學(xué)反應(yīng)越劇烈,很容易在檢測過程中影響傳感器輸出信號的準(zhǔn)確性。
(3)對壽命的影響
如果傳感器長時間處于高溫低濕的環(huán)境中,很容易出現(xiàn)電解液揮發(fā)干涸的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致電子的傳輸收到制約,內(nèi)阻增大,反應(yīng)速度變慢,靈敏度降低,變現(xiàn)為傳感器靈敏度衰減,直接影響傳感器使用壽命。
電化學(xué)傳感器溫度范圍比較窄,一般是-20℃到55℃。能夠長期使用的濕度范圍是15%RH--90%RH,有利的濕度是20℃時候的60%RH。
為了降低溫度帶來的影響,溫濕度度補償是直接有效的解決辦法。
3.氣體壓強
氣體傳感器是用來測量氣體濃度的,當(dāng)氣體被壓縮的時候,氣體的相對濃度并不會增加,但是濃度會增加。也就是說,在單位體積的空間里,所包含的被測氣體分子數(shù)增加了,因此在其相對濃度不變的情況下,氣體的壓強增加,傳感器的讀數(shù)也會隨之增加。
那么,如果消除環(huán)境壓力帶來的影響呢?
首先要將測試工裝設(shè)計好,傳感器測量的氣體不能垂直吹向傳感器頂面,而是要平行于傳感器的頂面吹過。
其次,要讓氣流流過的時候有泄壓的縫隙,不要密封,這樣便能夠保證氣室內(nèi)外壓力幾乎一樣,進而消除外界壓力對測試結(jié)果帶來的影響。
4.老化時間
大多數(shù)氣體傳感器在使用前需要對其進行老化,電化學(xué)傳感器更是如此,合適的老化時間能夠使傳感器具有穩(wěn)定的輸出。
電化學(xué)傳感器在運輸過程中,或者在擱置期間,電極表面很容易吸附一些雜質(zhì),使得在剛通電時,傳感器讀數(shù)經(jīng)常出現(xiàn)零點偏高,抑或輸出值跳動等現(xiàn)象。此時如若進行測試氣體,其得到的測試結(jié)果明顯有誤差。因此,對其進行合適的老化可以得到穩(wěn)定的輸出,從而減小其對傳感器讀數(shù)的影響。
5.平衡氣
跟據(jù)統(tǒng)計,電化學(xué)傳感器有20多種,絕大多數(shù)毒氣是還原性的氣體,然而還原性氣體被氧化時需要氧氣進行參與,包括CO、H2S、SO?、NH?、PH?等等。在測試此類氣體時,如果氧氣供應(yīng)不足,就很容易影響傳感器信號輸出,常見的現(xiàn)象即是靈敏度偏低,抑或輸出信號先升高后降低。因此,在使用電化學(xué)傳感器測試還原性氣體時,盡可能采用空氣平衡氣體。