深度解決電化學(xué)氧氣傳感器使用過程常見問題及解決方案
前言
電化學(xué)氧氣傳感器,是將氧氣體積分、濃度數(shù)值轉(zhuǎn)化成對應(yīng)信號的轉(zhuǎn)換。電化學(xué)氧氣傳感器反應(yīng)靈敏,適用于在工礦連續(xù)檢測氧氣的百分比濃度。可以說電化學(xué)氧氣傳感器是氧氣檢測系統(tǒng)的核心。
1、電化學(xué)氧氣傳感器使用壽命是多久?
電化學(xué)氧氣傳感器為燃料電池型氣體傳感器,其陽極為鉛塊。當(dāng)電化學(xué)氧氣傳感器在工作時(shí),陽極上鉛會發(fā)生氧化反應(yīng)形成氧化鉛,陽極也隨之逐漸消耗。當(dāng)電化學(xué)氧氣傳感器處于理想的使用環(huán)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(huán)境無法達(dá)到非理想環(huán)境,特別是受酸性氣體、揮發(fā)性有機(jī)物的影響,會令電化學(xué)氧氣傳感器的有效使用壽命大打折扣。
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(jī)械碾壓或撞擊致使傳感器外殼損壞。但若保存得當(dāng)、使用小心,可以避免這種情況發(fā)生。
常見破損原因2:電化學(xué)氧氣傳感器殼體一般采用ABS塑料材質(zhì),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(chǎn)生應(yīng)力開裂。因此,在使用過程中,受揮發(fā)性有機(jī)物影響,會令電化學(xué)氧氣傳感器的外殼腐蝕而嚴(yán)重破損、甚至漏液導(dǎo)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(jǐn)慎,另外還要特別注意是否存在揮發(fā)性有機(jī)物。一旦產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)物需要及時(shí)通過有效手段將其處理,避免腐蝕傳感器外殼,繼而引發(fā)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(dǎo)致傳感器引腳和殼體處出現(xiàn)縫隙而出現(xiàn)漏液。
常見漏液原因:2:電化學(xué)氧氣傳感器陽極為鉛塊,在工作時(shí),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(fā)性有機(jī)物腐蝕導(dǎo)致傳感器變形破損,從而令傳感器內(nèi)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(xué)氧氣傳感器使用時(shí)需避免外力暴力破壞。
2、選擇品質(zhì)優(yōu)良的氧氣傳感器。品質(zhì)優(yōu)良的傳感器,其殼體內(nèi)部會根據(jù)鉛加入量預(yù)留足夠空間,無需擔(dān)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(fā)性有機(jī)物腐蝕傳感器外殼所致,故避免揮發(fā)性有機(jī)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(dāng)環(huán)境為高溫低濕時(shí),則電解液中的水分揮發(fā),造成傳感器靈敏度下降,長期連續(xù)使用電解液甚至?xí)兏珊浴?/p>
可能原因2:電化學(xué)氧氣傳感器多采用堿性電解液,遇到酸性氣體會發(fā)生中和反應(yīng)。使用環(huán)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(shí)處理,令酸性氣體進(jìn)入傳感器內(nèi)部,與堿性電解液發(fā)生中和反應(yīng),從而導(dǎo)致傳感器電化反應(yīng)速度減慢,靈敏度降低。高濃度的酸性氣體,甚至?xí)?yán)重影響電化學(xué)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(fā)性有機(jī)物接觸時(shí)發(fā)生部分冷凝成有機(jī)液體,堵住了PTFE膜內(nèi)孔道,阻止氧氣氣體分子進(jìn)入傳感器內(nèi)部,導(dǎo)致傳感器靈敏度下降。
需要注意的是,比起受環(huán)境中溫度、濕度的影響,酸性氣體、揮發(fā)性有機(jī)物對傳感器靈敏度的影響更為嚴(yán)重,尤其當(dāng)污染物氣體含量很高時(shí),甚至可致使氧氣傳感器快速發(fā)生不可逆的損壞。
5、傳感器無法檢測氧氣怎么辦
環(huán)境中含有的機(jī)揮發(fā)性氣體進(jìn)入到傳感器內(nèi)部,吸附在傳感器敏感電極的催化劑活性位點(diǎn),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(fā)生電化學(xué)還原反應(yīng),導(dǎo)致氧氣不能被檢測,又稱為“催化劑中毒”。
應(yīng)對催化劑中毒最簡單、便宜、有效的方法是對揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行預(yù)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(yīng)而消耗完全,達(dá)到其使用壽命。
可能原因2:電化學(xué)氧氣傳感器進(jìn)氣孔僅為50um~100um左右,外界機(jī)械碾壓等作用力造成傳感器進(jìn)氣孔擠壓。此外,還可能造成傳感器內(nèi)部元件不密實(shí),以致導(dǎo)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(fā)性有機(jī)物存在,導(dǎo)致外殼破損、漏液、靈敏度下降、催化劑中毒,最終導(dǎo)致傳感器使用壽命提前結(jié)束。
綜上,電化學(xué)氧氣傳感器正常使用壽命為2年,但是如果環(huán)境特殊復(fù)雜,如存在酸性氣體、揮發(fā)性有機(jī)物時(shí),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(fù)雜特殊的環(huán)境中使用電化學(xué)氧氣傳感器,必須進(jìn)行前處理,去除酸性氣體、揮發(fā)性有機(jī)物,保障傳感器正常使用壽命。
優(yōu)良品質(zhì) 壽命保證
目前,市場上存在多品牌的電化學(xué)氧氣傳感器。想要保證氣體檢測儀準(zhǔn)確、正常的工作,電化學(xué)氧傳感器是關(guān)鍵。需要注意的是,盡管目前國內(nèi)一些做分析儀器的廠家宣稱其新型電化學(xué)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(zhì)的客戶一定會對其真實(shí)性存疑。
在選擇生產(chǎn)廠家時(shí)也要注意以下幾點(diǎn):
1、選擇大品牌,認(rèn)證齊全的生產(chǎn)廠家,必要時(shí)到生產(chǎn)廠家實(shí)地考察,對其研發(fā)實(shí)力、技術(shù)實(shí)力、生產(chǎn)實(shí)力等進(jìn)行進(jìn)一步了解,確保產(chǎn)品的品質(zhì)有保障;
2、選擇有較多同行應(yīng)用案例的生產(chǎn)廠家,確保產(chǎn)品的性能及穩(wěn)定性。
3、選擇擁有創(chuàng)新能力的生產(chǎn)廠家,確保產(chǎn)品的更新迭代,能夠滿足各類工況需求。
4、選擇售后服務(wù)完善的生產(chǎn)廠家,確保后期在使用和維護(hù)上無后顧之憂。
安全無小事,艾伊科技提示:在選擇安全產(chǎn)品時(shí),一定要避免盲目選擇,為自己的生產(chǎn)安全嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。
南京艾伊科技一體化解決方案和氣體檢測分析儀,粉塵檢測儀,氣體檢測報(bào)警儀,氧含量分析儀,可燃?xì)怏w檢測儀等.生產(chǎn),銷售,研發(fā),售后一條龍科技服務(wù)商. 咨詢熱線:400-025-9821
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