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哪些因素会影响气体传感器的读数之四

2015-09-06 08:48来源:GUOANBO微信作者:郭安波关键词:传感器气体传感器电化学传感器收藏点赞

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前期给大家介绍了影响气体传感器读数的因素:气体浓度平衡气(背景气)环境温度,今天为大家介绍第四个因素——环境湿度,详情如下:

环境湿度

大多数气体传感器对环境湿度是敏感的。湿度归根结缔就是气态水,水如果参与了化学变化或物理过程,那么传感器就有读数了;如果水在整个化学变化或物理过程中所起的作用很小,那么它所带来的影响就比较小了。绝对不受湿度影响的气体传感器是不存在的。

不同传感器的使用湿度范围是怎样的?

催化燃烧传感器(LEL):

LEL的使用湿度范围很宽,从0-100%RH都可以使用。在湿度高的情况下,电压输出会有些变化,一般不超过3%LEL。

电化学传感器(EC):

电化学传感器温度范围也比较宽,一般能够长期使用的范围是15%RH-85%RH。对EC传感器最有利的湿度是20℃时候的60%RH,此时的传感器内部电极表面如上图,黑色的催化剂一半在电解液里,一半在电解液外,可以和气体接触。

非色散红外传感器(NDIR):

NDIR传感器的湿度范围在0%RH-90%RH。NDIR传感器喜欢干,不喜欢湿,特别不能接触冷凝水。

光离子化传感器(PID):

PID传感器的湿度范围在0%RH-90%RH。PID不怕干,但怕湿,这是绝大多数物理传感器的共性。和NDIR不同的是,在湿度高的时候,PID的读数会偏小,而不是偏大。

金属氧化物半导体传感器(MOS):

MOS传感器的湿度性能可以说是相当糟糕的,在0%RH-90%RH范围之内,可能会有10%以上的偏移。

环境温度是如何影响气体浓度测量结果的?

催化燃烧传感器(LEL):

湿度高的空气会改变催化珠表面的温度,从而导致传感器输出的电压会有少量的改变,改变量一般不到1mV。

电化学传感器(EC):

如上图,当湿度小于15%RH的时候,如果长期使用,传感器内电解液逐渐失水,催化剂慢慢变干,气体催化的效率和离子转移的效率会变低。所表现出来的现象就是:灵敏度变低,响应时间变长,回零时间变长,整个测量过程变得不可控。这时,传感器就失效了,需要更换。

如上图,当湿度大于85%RH的时候,如果长期使用,传感器内部电解液会逐渐吸水,催化剂慢慢被电解液漫过,催化剂很难接触到气体,气体催化的效率会变低。所表现出来的现象就是:灵敏度变低,响应时间变长,严重的,电解液吸水过多会漫出传感器。这时,传感器就失效了,需要更换。

延伸阅读:

哪些因素会影响气体传感器的读数之三

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原标题:哪些因素会影响传感器的读数(四)
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