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导致气体传感器读数不准的因素有哪些?

2021-07-15

  我们都知道传感器测量的数据一般都比较准确,但是气体传感器读数的准确性受很多因素的影响。那么哪些因素会导致气体传感器读数不准确呢?下面昂为电子气体传感器厂家就专门整理了影响气体传感器读数准确性的5大因素,希望对大家有所帮助。


 


  一、气体浓度

  对于电化学传感器,其输出电流随被测气体的浓度呈线性变化。一旦被测气体的浓度发生变化,传感器的输出信号也会随之发生变化。例如:苯标准气体,在使用苯传感器检测时,经常会遇到无法检测苯气体的信号,或者信号很小。这是因为苯气的密度比空气大,所以容易出现苯气沉入钢瓶的现象,导致传感器检测时无信号输出,或者输出信号很小。

  此外,气体的吸附也会降低气体的浓度,如CL2、SO2、NH2、NO2、HCL、HF等高吸附气体。可能观察到的现象是,在打开阀门的几分钟内,传感器测试输出信号相对较低。因此,气体吸附也是影响传感器读数的常见因素。建议使用聚四氟乙烯管气路,减少气体吸附。并且在试验开始时,应提前通风5分钟,以便将气路中的空气排出。

 

  二、环境温湿度

  大多数气体传感器对环境温度和湿度非常敏感。如果湿度发生显着变化(例如从干燥环境进入潮湿的室外环境并开空调时),空气中的水蒸气会驱走氧气,这可能会导致氧气读数下降高达0.5%.

  接下来我们来看看环境温度和湿度对气体传感器的具体影响:

  (1)对零点的影响

  电化学传感器的零点是指其在清洁空气中的信号输出。零点信号多为空气中的干扰气体或传感器电极本身含有杂质,引起化学反应而释放信号。

  众所周知,化学反应显然受温度的影响。随着温度的升高,化学反应会越来越激烈。因此,零点会更高,反之亦然。

  (2)对灵敏度的影响

  环境温度和湿度对气体传感器灵敏度的影响与上述现象类似,即短时间内温度越高,化学反应越剧烈,容易影响精度检测过程中传感器的输出信号。

  (3)对生活的影响

  如果气体传感器长期处于高温低湿环境中,容易造成电解液蒸发干涸,从而限制电子的传输,增加内阻,减慢反应速度,降低灵敏度。影响传感器的使用寿命。

  电化学传感器的温度范围比较窄,一般在-20°C到55°C之间。可长期使用的湿度范围为15%RH--90%RH,最适宜的湿度为20℃时60%RH。

  为了减少温度的影响,温湿度补偿是最直接有效的解决方法。

 

  三、老化时间

  大多数气体传感器在使用前都需要老化,尤其是电化学传感器。合适的老化时间可以使传感器有稳定的输出。

  电化学传感器在运输或储存过程中,电极表面容易吸附一些杂质,以致传感器刚通电时,气体传感器读数经常出现高零,或输出值跳变。如果此时对气体进行检测,得到的检测结果显然会有误差。因此,适当的老化可以获得稳定的输出,从而减少其对传感器读数的影响。

 

  四、气体压强

  气体传感器用于测量气体浓度。当气体被压缩时,气体的相对浓度不会增加,但绝对浓度会增加。也就是说,在单位体积的空间内,测试中所含的气体分子数增加。因此,当气体的相对浓度保持不变时,气体的压力增加,传感器的读数也随之增加。

  那么,如果消除环境压力的影响呢?

  首先要将测试工装设计好,传感器测量的气体不能垂直吹向传感器顶面,而是要平行于传感器的顶面吹过。

  其次,气流流动时应有泄压间隙。最好不要密封它们。这样可以保证气室内外的压力几乎相同,从而消除外界压力对测试结果的影响。

 

  五、平衡气

  据统计,气体传感器有20多种。大多数有毒气体是还原性气体。但是还原性气体氧化时,需要氧气参与,包括CO、H2S、SO2、NH4、PH?等等。检测此类气体时,如果供氧不足,很容易影响传感器信号输出。一个常见的现象是灵敏度低,或者输出信号先增大后减小。因此,在使用电化学传感器测试还原性气体时,应尽量使用空气平衡气体。


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