ppb级气体传感器在环境监测中的应用 - 通信人家园

时间: 2021-5-25 17:25

作者: txsee 标题: ppb级气体传感器在环境监测中的应用

随着人类科技不断进步，也带来了越来越多的环境问题，给人们的生活，健康，经济都带来了深远的影响。

监测检测空气当中的有毒有害气体，监控厂区排放标准有着重大的意义。电化学分析技术是现代环境污染物以及环境检测技术中新兴起来的一种技术。被广泛使用在微型气站，无人机检测等应用上，可以有效检测到空气当中的不同气体的浓度及变化趋势。

电化学传感器的基本原理是利用污染物质在电极表面发生电化学反应，再通过特定的换能器将这种感知信息转换成可识别的，与目标物质浓度变化成比例的电信号被人们识别，从而达到定性或定量的分析的目的。

电化学传感器可以简单分为四种类型：原电池型，恒电位电解式，离子电极式，电量式。

原电池型电化学传感器的原理是被测气体在阴极被还原，电子通过电流表流到阳极，在哪里铅金属被氧化。电流的大小与被测气体的浓度直接相关，这种电化学传感器可以检测氧气，二氧化硫，氯气等气体。

恒电位电极式电化学传感器的工作原理是使电极与电解质溶液的界面保持一定电位进行电解，通过改变其设定电位，有选择地使气体进行氧化或还原反应，从而使得定量检测各种气体。恒电位电极式传感器可以检测很多可燃性气体和毒性气体，比如硫化氢，一氧化氮，二氧化氮，二氧化硫，一氧化碳等等。

离子电极式电化学传感器是靠气态物质溶解于电解质溶液并电离，离解生成的离子作用于离子电极产生的电动势，根据电动势大小得出气体浓度。这种传感器可以检测氨气，二氧化碳等气体。

电量式电化学传感器的原理是被测气体于电解质溶液反应生成电解电流，该电流与被测气体的浓度成线性正比。电量式可以检测的气体主要为氯气，氨气等。

英国阿尔法的B4电化学传感器主要应用在空气质量网格化检测领域中，可以检测二氧化硫，一氧化碳，二氧化氮，臭氧，硫化氢，一氧化氮这几种有毒有害气体。

和传统的三电极电化学传感器不同，阿尔法B4传感器的第四电极作为辅助电极，用于补偿零点电流，使其具有高信号电平，低零点电流的特性，可以将分辨率控制到几个ppb级别，具有响应快，反应时间短，抗干扰，工作范围较广等明显优势。

B4系列规格参数
B4系列	H2S-B4	CO-B4	NO-B4	NO2-B43F	SO2-B4	OX-B431
工作范围（ppm）	0-100	0-1000	0-20	0-20	0-100	0-20
灵敏度（nA/ppm）	1450~2050	420~650	600~1200	-175~ -450	275~475	-225~ -523
分辨率（ppb）	1	4	5	15	5	15
反应时间（t90）	<55< span="">	<25< span="">	<45< span="">	<60< span="">	<40< span="">	<45< span="">
过载（ppm）	200	2000	50	50	200	50