電化學感測器（3）氣體取樣系統

8.1 感測器的定位

元件感測器的方向對其操作沒有影響。在配備有幫浦的裝置中，優選地，感測器安裝在幫浦的上游。這是為了最小化分析物氣體的損失和由膜幫浦引起的衝擊壓力造成的影響。

8.2 流量

當使用幫浦或質量流量控制器時，氣體樣品的流速必須足夠高以避免分析物的消耗。如果觀察到流量的依賴性，則必須增加流量或者減小感測器上方的橫截面積。通常建議在感測器頂部以上具有較低的死體積。典型情況下，在發生損耗的情況下，測量二氧化碳氣體，一般情況下使用高靈敏度感測器和低氣體濃度。

8.3 氧氣

所有用於還原氣體的氣體感測器（co，h2，h2s，no ...）都需要氧氣（o2）在反電極處提供反作用。

但是在沒有o2的氣體樣品中有幾種可能的測量方法：

1. 短時間測量幾分鐘。在測量之前和之後，感測器暴露於環境空氣中。這樣就有足夠的o2溶解在電解液中。

2. 緊湊型，薄型和標準尺寸的感測器在背面有乙個小孔用於連線。這些型別可以用氣流前端安裝到管道上，並從背面的環境空氣中獲得o2。

3. 不連續的測量。氣體取樣系統，具有周期性地在氣體樣本和周圍空氣之間切換的閥。

對於超出指定範圍的濕度的氣體樣品也可以採用相同的措施。

8.4 濕度

大多數電化學氣體感測器含有與周圍空氣的濕度含量平衡的液體電解質水溶液。在乾燥條件下，電解質會失去水分並在高濕度下獲得水分。大多數membrapor感測器被指定為

在15％至90％rh的濕度範圍內執行。但是，感測器可以在短時間內使用在濕度範圍之外操作。

l 感測器效能

氣敏元件的靈敏度與指定範圍內的濕度無關。濕度的突然變化會對某些型別的感測器引起短暫的瞬態訊號。這個效果在各自的資料表中都有記錄。用乾燥氣體進行校準時，從環境空氣中切換時，就是這種情況。從而感測器響應的第一秒是這個瞬態訊號的疊加以及訊號對氣體濃度變化的響應。

l 環境空氣監測

在環境空氣監測中，濕度可以達到極限值。這只要持續幾天就不是問題。感測器電解質對氣態水的吸收和解吸是乙個緩慢的過程。需要10- 30天才能建立均衡。

l 工業氣體監測

在相對濕度大部分時間在15％和90％之間的情況下，可以進行連續的氣體監測。表示為**，如果工作溫度為20℃，則這些限制是-7℃和18℃。工作溫度是指氣體樣本的溫度，應該等於感測器的溫度。在下面的圖表中，在整個溫度範圍內描繪了**的界限。

在完全乾燥或潮濕的條件下進行監測可以通過環境空氣吹掃迴圈來實現。

8.5 極端的濕度條件

如果感測器長時間暴露在90％以上的相對濕度下，則會吸收過多的水分，導致內部電解質洩漏。在這種情況下，感測器在保證效能之外使用並被破壞。

如果乙個感測器長時間暴露在相對濕度低於15％的環境中，那麼它就會變乾並且沒有訊號。大多數感測器在環境空氣中儲存乙個月後可以恢復。但可能會降低靈敏度和/或增加響應時間。

在超過15％ - 90％相對濕度的範圍內長時間執行將導致保修失效。可以監督兩個極端情況，即洩漏和乾燥。細節見第16章

8.6 溫度

資料表中規定了感測器可以使用的溫度範圍。一般來說，最高溫度是+50℃。在此限度以上時，感測器外殼中的密封可能受到影響，並且電解質可能洩漏。另外，內部電接點可能被損壞，這將導致響應緩慢和訊號損失。

低溫是無害的。但對於一些氣體來說，-40°c的訊號可能非常低。

在氣體取樣系統中的溫度梯度的情況下，應注意避免凝結在感測器頭上。防縮膜上的液滴形成將影響氣體的進入，從而影響感測器的響應。

8.7 壓力

通常，電化學氣體感測器意味著在大氣壓力±10％下執行。但是，氣體感測器可以在更寬的壓力範圍內使用。請技術支援人員幫忙。

8.8 分壓與濃度

氣體感測器的訊號，因此校準不受總壓力變化的影響，或者只有很小的程度。與其他氣體感測器相反，成分感測器給出與分析物氣體濃度成比例的訊號而不是其分壓。科學的解釋可以從技術支援小組獲得。實際上，帶有氣體感測器的儀器可以在任何高程或地下使用，而不需要重新校準。

電化學感測器（3） 氣體取樣系統