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什么原因會(huì)造成氣體傳感器發(fā)生交叉干擾的問題

發(fā)布時(shí)間:2022-10-25 作者:深國(guó)安電子 分享到:

氣體傳感器交叉干擾也稱為交叉靈敏度,通常當(dāng)氣體傳感器對(duì)非目標(biāo)氣體發(fā)生反應(yīng)時(shí),會(huì)產(chǎn)生交叉靈敏度。即使目標(biāo)氣體不存在,這種干擾氣體也會(huì)在氣體傳感器中引起反應(yīng),會(huì)導(dǎo)致目標(biāo)氣體的讀數(shù)不準(zhǔn)確和/或報(bào)警,只顯示一個(gè)讀數(shù)變化。

例如,一氧化碳檢測(cè)儀在檢測(cè)過程中,周圍環(huán)境存在煙霧,油煙混合氣體,都可能使這個(gè)儀表出現(xiàn)濃度數(shù)據(jù),單這測(cè)試出來的數(shù)據(jù)并不是一氧化碳有毒氣體的濃度,這就是交叉干擾。所以說我們使用的時(shí)候一定要清楚該儀器是否有交叉干擾的其他氣體,具體有哪些需要了解。我們的測(cè)試環(huán)境中是否存在我們了解到的交叉干擾氣體種類,否則儀表測(cè)試出來的數(shù)據(jù)我們都不知道是不是準(zhǔn)確的目標(biāo)氣體濃度。

下面圖中深國(guó)安經(jīng)過各項(xiàng)測(cè)試最常見干擾氣體的平均交叉靈敏度得出實(shí)踐數(shù)據(jù),一般靈敏度百分比是交叉靈敏度大小的度量;例如,20%交叉靈敏度意味著100ppm干擾氣體將會(huì)顯示讀數(shù)為20ppm(100×20%=20ppm)。

氣體傳感器容易造成交叉干擾的幾個(gè)問題因素:

(1)干擾氣體的交叉靈敏度與溫度有關(guān)。一些氣體干擾在較高溫度下會(huì)增加,而另一些則會(huì)減少。

(2)對(duì)于CO、H2S、NO2、CL2、NO、O3的交叉靈敏度是在22℃下測(cè)量的,而CH2O和NH3的交叉靈敏度是在20℃下測(cè)量的。

(3)一些干擾氣體具有負(fù)面影響(例如,帶有H2S傳感器的NO2)。這意味著這些干擾氣將減少,而不是增加信號(hào)。請(qǐng)注意,這可能會(huì)導(dǎo)致當(dāng)目標(biāo)氣體處于報(bào)警水平,但干擾氣體阻止檢測(cè)器報(bào)警的情況。

(4)干擾氣體的交叉靈敏度隨測(cè)試環(huán)境的變化而變化。

(5)干擾氣體的交叉靈敏度可能因傳感器批次而異。

(6)有些干擾氣體并不是簡(jiǎn)單的可逆干擾,而是會(huì)使傳感器中毒,例如苯或甲苯會(huì)使H2S傳感器中毒。

(7)大多數(shù)干擾氣體(CO、H2、H2S)在工作電極上發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生電流。干擾信號(hào)能夠迅速穩(wěn)定并持久。

(8)一些干擾氣體(C2H4、NO)會(huì)改變參比電極的電位,導(dǎo)致工作電極上的電位偏移。這種可變干擾通常在30分鐘后穩(wěn)定下來。

(9)CO氣體傳感器使用了化學(xué)過濾器,該化學(xué)過濾器通過以下方式去除干擾氣體:吸附在化學(xué)過濾材料上,化學(xué)吸收干擾氣體,或與干擾氣體發(fā)生催化反應(yīng)。

(10)這些化學(xué)過濾器的有限壽命不同于電化學(xué)氣體室的壽命。因此,CO氣體傳感器在大量暴露于某些干擾氣體后,對(duì)這些干擾氣體的交叉靈敏度會(huì)增加。

另外,交叉干擾也會(huì)在某些情況下,給氣體檢測(cè)儀提供某些方便,比如使用用一氧化碳檢測(cè)儀檢測(cè)氫氣,當(dāng)然前提是環(huán)境中只有氫氣而沒有一氧化碳存在,同時(shí)這個(gè)氣體傳感器需要用氫氣進(jìn)行標(biāo)定,我們常見的一氧化碳/硫化氫雙傳感器,也是制造商利用一氧化碳和硫化氫傳感器的相互交叉干擾的特點(diǎn)制造出來的,可以同時(shí)檢測(cè)一氧化碳和硫化氫,實(shí)現(xiàn)一個(gè)傳感器同時(shí)檢測(cè)兩種氣體的目的。


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