電化學
傳感器在工業(yè)氣體檢測中的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)
工業(yè)氣體檢測是保障人員安全、防止環(huán)境污染和設備損壞的關鍵環(huán)節(jié)。在眾多氣體傳感技術中，電化學傳感器因其獨特的性能特點，成為檢測有毒氣體、氧氣及氫氣的常用解決方案。
一、電化學傳感器的基本原理
電化學傳感器通過被測氣體在電極表面發(fā)生氧化還原反應，產(chǎn)生與氣體濃度成比例的電流信號，從而實現(xiàn)氣體檢測。傳感器通常包含工作電極、對電極和參比電極，封裝在電解液中，并覆蓋氣體可透膜。這種結(jié)構使其對特定氣體具有較高的選擇性。
以 EC28 為例，它采用電化學傳感技術，支持檢測包括砷化氫、氯氣、一氧化碳、硫化氫、氫氣等在內(nèi)的多種氣體，涵蓋毒氣、氧氣和易燃氣體等多個類別。
二、電化學傳感器的優(yōu)勢
1. 高靈敏度與低檢測限
電化學傳感器對 ppm 甚至 ppb 級別的氣體濃度仍能保持良好的響應，適用于工業(yè)衛(wèi)生監(jiān)測與泄漏預警。
2. 良好的選擇性
通過調(diào)整電極材料與電解液配方，傳感器可針對特定氣體優(yōu)化，減少交叉干擾。例如，EC28 可區(qū)分 CO、H?S、NO? 等不同氣體。
3. 響應速度快
多數(shù)電化學傳感器在幾秒至幾十秒內(nèi)即可達到穩(wěn)定響應，有利于實時監(jiān)測與快速報警。
4. 低功耗
傳感器工作電流通常在微安級別，適合電池供電或分布式監(jiān)測系統(tǒng)，如 EC28 可在 18–30 V DC 電源下穩(wěn)定運行。
5. 結(jié)構緊湊，易于集成
傳感器體積小、重量輕，適合嵌入便攜設備或固定式變送器，如 EC28 僅重 650 g，便于安裝與維護。
6. 成本可控
相較于紅外、光離子化等檢測技術，電化學傳感器在批量應用中具有較高的成本效益。
三、電化學傳感器面臨的挑戰(zhàn)
1. 使用壽命有限
電化學傳感器的壽命通常為 2–3 年，受氣體濃度、溫濕度及使用頻率影響。EC28 的傳感器壽命也標注為“依傳感器而定”，需定期更換。
2. 受環(huán)境條件影響
溫度：EC28 的工作溫度為 -20°C 至 +50°C（防爆區(qū)域），超出范圍可能影響響應與準確性。
濕度：過高或過低的濕度可能導致電解液蒸發(fā)或凝結(jié)，影響傳感器性能。
壓力：EC28 適用氣壓范圍為 80–120 kPa，壓力變化可能影響氣體擴散速率。
3. 交叉干擾
盡管選擇性較好，但仍可能受到某些化學物質(zhì)的干擾，如硫化氫傳感器可能對二氧化硫有一定響應。
4. 校準與維護需求
傳感器需定期校準以保證準確性。EC28 支持通過 RC2 遙控器進行“一人校準”，但仍需停機操作，增加維護成本。
5. 響應時間與恢復時間
某些氣體（如氫氣）的響應較快，而一些有機蒸氣或高沸點氣體可能響應較慢，恢復時間也較長。
6. 不適合高溫高污染環(huán)境
在粉塵、油污或腐蝕性氣體較高的環(huán)境中，傳感器膜孔可能堵塞或腐蝕，影響使用壽命。
