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          深度解決電化學氧氣傳感器使用過程常見問題及解決方案

          文章出處:南京艾伊科技有限公司 人氣:-發表時間:2021-06-29 09:07:00

          前言

           

          電化學氧氣傳感器,是將氧氣體積分、濃度數值轉化成對應信號的轉換。電化學氧氣傳感器反應靈敏,適用于在工礦連續檢測氧氣的百分比濃度??梢哉f電化學氧氣傳感器是氧氣檢測系統的核心。

           電化學氧氣傳感器使用.jpg

          1、電化學氧氣傳感器使用壽命是多久?

          電化學氧氣傳感器為燃料電池型氣體傳感器,其陽極為鉛塊。當電化學氧氣傳感器在工作時,陽極上鉛會發生氧化反應形成氧化鉛,陽極也隨之逐漸消耗。當電化學氧氣傳感器處于理想的使用環境(溫度20℃、濕度60%RH,無污染物存在)其使用年限一般為2~3年。但受工況影響,使用環境無法達到非理想環境,特別是受酸性氣體、揮發性有機物的影響,會令電化學氧氣傳感器的有效使用壽命大打折扣。

           電化學氧氣傳感器使用.jpg

          2、如何避免傳感器外殼破損

          常見破損原因1:保存或使用的過程中,因外界機械碾壓或撞擊致使傳感器外殼損壞。但若保存得當、使用小心,可以避免這種情況發生。

          常見破損原因2:電化學氧氣傳感器殼體一般采用ABS塑料材質,其具有溶于酮類、醛類及氯代烴中的特性,故在冰乙酸、植物油等侵蝕下會產生應力開裂。因此,在使用過程中,受揮發性有機物影響,會令電化學氧氣傳感器的外殼腐蝕而嚴重破損、甚至漏液導致傳感器失效。

           

          如何避免傳感器外殼破損:在使用過程中,除了需要注意保存、使用過程小心謹慎,另外還要特別注意是否存在揮發性有機物。一旦產生揮發性有機物需要及時通過有效手段將其處理,避免腐蝕傳感器外殼,繼而引發傳感器漏氣、漏液、腐蝕電路板等系列問題。

           

          3、如何避免傳感器漏液

          常見漏液原因1:受外力影響導致傳感器引腳和殼體處出現縫隙而出現漏液。

          常見漏液原因:2:電化學氧氣傳感器陽極為鉛塊,在工作時,鉛不斷被氧化成為氧化鉛,造成體積膨脹,撐裂傳感器外殼。

          常見漏液原因3:使用過程中受揮發性有機物腐蝕導致傳感器變形破損,從而令傳感器內部的電解液自破損的外殼處漏出。

           

          如何避免傳感器漏液:

          1、電化學氧氣傳感器使用時需避免外力暴力破壞。

          2、選擇品質優良的氧氣傳感器。品質優良的傳感器,其殼體內部會根據鉛加入量預留足夠空間,無需擔心會因氧化鉛撐破傳感器外殼。

          3、80%以上氧氣傳感器漏液是因揮發性有機物腐蝕傳感器外殼所致,故避免揮發性有機物與氧傳感器接觸,可有效解決傳感器電解液泄露問題。

           

          4、傳感器靈敏度為什么會下降

          可能原因1:當環境為高溫低濕時,則電解液中的水分揮發,造成傳感器靈敏度下降,長期連續使用電解液甚至會變干涸。

          可能原因2:電化學氧氣傳感器多采用堿性電解液,遇到酸性氣體會發生中和反應。使用環境中若存在硫化物、硝化物、氯化氫、甲酸、乙酸等酸性氣體,不及時處理,令酸性氣體進入傳感器內部,與堿性電解液發生中和反應,從而導致傳感器電化反應速度減慢,靈敏度降低。高濃度的酸性氣體,甚至會嚴重影響電化學氧氣傳感器的使用壽命。

          可能原因3:傳感器元件——多孔PTFE膜與揮發性有機物接觸時發生部分冷凝成有機液體,堵住了PTFE膜內孔道,阻止氧氣氣體分子進入傳感器內部,導致傳感器靈敏度下降。

           

          需要注意的是,比起受環境中溫度、濕度的影響,酸性氣體、揮發性有機物對傳感器靈敏度的影響更為嚴重,尤其當污染物氣體含量很高時,甚至可致使氧氣傳感器快速發生不可逆的損壞。

           

          5、傳感器無法檢測氧氣怎么辦

           

          環境中含有的機揮發性氣體進入到傳感器內部,吸附在傳感器敏感電極的催化劑活性位點,并形成一層隔離膜,阻隔氧氣與敏感電極接觸,致使氧氣無法發生電化學還原反應,導致氧氣不能被檢測,又稱為“催化劑中毒”。

           

          應對催化劑中毒最簡單、便宜、有效的方法是對揮發性有機物進行預處理,通過采用冷凝、洗罐等方式可解決催化劑中毒。

           

          6、傳感器為什么會失效

          可能原因1:鉛陽極全部被反應而消耗完全,達到其使用壽命。

          可能原因2:電化學氧氣傳感器進氣孔僅為50um~100um左右,外界機械碾壓等作用力造成傳感器進氣孔擠壓。此外,還可能造成傳感器內部元件不密實,以致導電絲和電極接觸不良,而無法正常工作。

          可能原因3:上述提到的酸性氣體、揮發性有機物存在,導致外殼破損、漏液、靈敏度下降、催化劑中毒,最終導致傳感器使用壽命提前結束。

           

          綜上,電化學氧氣傳感器正常使用壽命為2年,但是如果環境特殊復雜,如存在酸性氣體、揮發性有機物時,則會面臨氧氣傳感器外殼破損、漏液、靈敏度下降、催化劑中毒、失效等諸多問題。因此在這種復雜特殊的環境中使用電化學氧氣傳感器,必須進行前處理,去除酸性氣體、揮發性有機物,保障傳感器正常使用壽命。

           

          優良品質 壽命保證

           

          目前,市場上存在多品牌的電化學氧氣傳感器。想要保證氣體檢測儀準確、正常的工作,電化學氧傳感器是關鍵。需要注意的是,盡管目前國內一些做分析儀器的廠家宣稱其新型電化學氧氣傳感器使用的是聚四氟乙烯外殼,可以抗酸、抗堿、抗VOCs,但是相信真正了解過聚四氟乙烯特質的客戶一定會對其真實性存疑。

           

          在選擇生產廠家時也要注意以下幾點:

          1、選擇大品牌,認證齊全的生產廠家,必要時到生產廠家實地考察,對其研發實力、技術實力、生產實力等進行進一步了解,確保產品的品質有保障;

          2、選擇有較多同行應用案例的生產廠家,確保產品的性能及穩定性。

          3、選擇擁有創新能力的生產廠家,確保產品的更新迭代,能夠滿足各類工況需求。

          4、選擇售后服務完善的生產廠家,確保后期在使用和維護上無后顧之憂。

           

          安全無小事,艾伊科技提示:在選擇安全產品時,一定要避免盲目選擇,為自己的生產安全嚴把質量關。


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          此文關鍵字:電化學氧氣傳感器使用
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