煙氣分(fèn)析儀常用電化學傳(chuán)感器原理及結構


煙氣分析儀(yí)是對有害氣體如(rú)二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳等排放以及(jí)氧含量的氣(qì)體檢測的儀器。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。氣體傳感器是煙氣分析儀檢(jiǎn)測氣體的核心,常用氣體傳感(gǎn)器多為電化學傳感器。
電化學(xué)氣體傳感器性能比較穩定(dìng),壽命較長,耗電很小,對氣體的響應快,不受濕度的影響,分辨率一般可(kě)以達到011μmol/mol(隨傳感器不同有所不同(tóng))。它的溫度(dù)適應(yīng)性也比較(jiào)寬(有時可(kě)以在-40℃到50℃間工作)。然而,它受讀數溫度變化(huà)的影響也比(bǐ)較大。所以很(hěn)多儀器都有軟硬(yìng)件的溫度補償處理(lǐ)。
同時電化學式傳感器又具有體積小(xiǎo)、操作簡單、攜帶方便、可(kě)用於現場監測及成本(běn)低等優點,所以,在目前各類氣體(tǐ)檢測設備中(zhōng),包括煙氣分析儀,電化學(xué)氣體傳感器占有很重要的地位(wèi)。
按照檢測原理(lǐ)的不同,電化(huà)學氣體傳感器(qì)主要分為(wéi)金屬氧化物半導體式傳感器、催化燃燒式傳感器(qì)、定電位電解式氣體傳感器、迦伐尼電池式氧氣傳感器、紅(hóng)外式傳感(gǎn)器、PID光離子化傳感器等等。目前,煙氣分(fèn)析儀中使用較多的是定電位電解式氣體傳感器和迦伐尼電池(chí)式(shì)氧氣傳感器。
定電位(wèi)電解式(shì)氣體傳感(gǎn)器工作原理(lǐ)是(shì):使電極與電解質溶液的界麵保持一定電(diàn)位進(jìn)行電解,通過改變其設定電位,有選(xuǎn)擇地使氣體進行氧(yǎng)化或還原,從而能定量(liàng)檢測各種氣體。其結構是:在一個塑料製成的筒狀池體內安裝工作(zuò)電極、對電(diàn)極和參比電極(jí),在電極之間充滿電解液,由多孔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(jí)之間施加了一(yī)定的電位,使傳感器處於工(gōng)作狀態。氣(qì)體在電(diàn)解質內的工作電極發生氧化或還原反應,在對(duì)電極發生還原或氧化反應,電極的平衡電(diàn)位發生變化(huà),變化值(zhí)與氣體濃度成正比。可測量SO2、NO、NO2、CO、H2S等氣(qì)體,但這(zhè)些氣體傳感器靈敏度卻不相同,靈敏度從高到低的順序是H2S、NO、NO2、SO2、CO,響應時間一般為幾秒至幾十秒,一般小於1min;它們的壽命,短的隻有半年(nián),長則2年、3年,而有的CO傳感器長達幾年。