Một số điều cần biết về cảm biến điện hóa

Nguyên lý cốt lõi của cảm biến điện hóa là các phản ứng điện hóa, chuyển đổi tín hiệu nồng độ của khí mục tiêu (hoặc chất phân tích) thành tín hiệu dòng điện hoặc điện áp có thể đo được. Dựa trên kinh nghiệm thực tiễn liên tục trong việc sử dụng cảm biến điện hóa, chúng tôi cho rằng những điểm sau đây cần được lưu ý khi vận hành chúng:

Điểm 1. E cảm biến điện hóa có một màng PTFE được gắn vào lỗ hút không khí. Một mặt, màng này có thể ngăn nước hoặc dầu xâm nhập vào cảm biến. Mặt khác, dải đo và độ nhạy của cảm biến có thể được điều chỉnh. Một lỗ lớn hơn có thể cải thiện độ nhạy và độ phân giải của thiết bị, trong khi một lỗ nhỏ hơn có thể mở rộng dải đo của nó.

Điểm 2. E nhiệt độ cực đoan có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ của cảm biến. Dải nhiệt độ hoạt động bình thường của cảm biến cơ bản nằm trong khoảng từ -30°C đến 50°C. Ngay cả khi vận hành trong thời gian ngắn ở ngoài dải nhiệt độ cho phép, chỉ những cảm biến chất lượng cao mới có thể giữ được trạng thái không bị ảnh hưởng. Bất kể chất lượng cảm biến ra sao, nên tránh các điều kiện khắc nghiệt. Việc vận hành ngoài dải nhiệt độ bình thường có thể gây dịch chuyển điểm chuẩn zero và làm chậm phản ứng, trong trường hợp nghiêm trọng có thể dẫn đến hiện tượng bay hơi chất điện phân và ảnh hưởng đến tuổi thọ cảm biến. Nhiệt độ thấp không chỉ làm giảm đáng kể độ nhạy mà còn làm chậm thời gian phản hồi và trong trường hợp cực đoan có thể khiến chất điện phân đóng băng.

Điểm 3. A mặc dù các cảm biến được thiết kế với khả năng chịu tải tối đa, nhưng không nên sử dụng chúng vượt quá phạm vi này, đặc biệt là trong điều kiện quá tải. Nồng độ khí phát hiện quá cao có thể ảnh hưởng đến tính chất hóa học của chất điện phân và do đó tác động đến hiệu suất của cảm biến. Với các cảm biến chất lượng thấp, tác động này có thể gây hư hại do chất lượng thấp của chất xúc tác được sử dụng.

Điểm 4. H độ ẩm ảnh hưởng lớn nhất đến các cảm biến và cũng là nguyên nhân chính gây hỏng hóc cần sửa chữa. Nói chung, khi độ ẩm vượt quá 60% RH, chất điện phân sẽ hấp thụ nước, trong trường hợp nghiêm trọng có thể bị rò rỉ và làm ăn mòn mạch điện. Nếu độ ẩm quá thấp, chất điện phân sẽ mất nước, dẫn đến thời gian phản hồi kéo dài hơn. Điều tích cực là cả hai hiện tượng loãng điện phân và mất nước đều là các quá trình cơ bản có thể phục hồi. Cảm biến có thể được khôi phục bằng cách đặt trong điều kiện nhiệt độ bình thường từ 1 đến 3 tuần mà không sử dụng. Các nhà sản xuất thường so sánh khối lượng của cảm biến đã sửa với khối lượng ban đầu khi xuất xưởng. Nếu có sự thay đổi đáng kể, người ta cho rằng đó là do ảnh hưởng của độ ẩm. Sau khi để cảm biến nghỉ một thời gian, thiết bị sẽ được trả lại cho khách hàng.

Điểm 5. T độ nhạy của một cảm biến cũng có thể bị ảnh hưởng bởi môi trường hoạt động, đặc biệt là nhiệt độ và độ ẩm. Một cảm biến có thời gian phản hồi dài ban đầu kém nhạy có thể trở nên ngày càng nhạy hơn theo thời gian sử dụng, và ngược lại. Điều này đặc biệt đúng ở những khu vực có sự thay đổi mùa rõ rệt. Nếu lắp đặt trong môi trường khô và lạnh, hiệu suất tổng thể của cảm biến rất không thỏa mãn, nhưng khi thời tiết ấm lên và độ ẩm tăng, cảm biến sẽ hoạt động tốt dần lên. Ban đầu, hệ thống lắp đặt rất ổn định và được điều chỉnh tốt, nhưng sau vài tuần lại xuất hiện đủ loại vấn đề. Hiện tượng này còn rõ rệt hơn nếu được lắp đặt cùng với điều hòa không khí hoặc trong các môi trường khô khác.

Điểm 6. Theo yêu cầu một số khí gây rối có thể biết được và không thể biết được trong môi trường có thể bị chất xúc tác của cảm biến hấp thụ hoặc phản ứng với chất xúc tác, và những điều này có thể ức chế chất xúc tác, làm hỏng các điện cực cảm biến và phá hủy cảm biến. Run rẩy mạnh và va chạm cơ học cũng có thể làm hư hại các điện cực cảm biến, dây kim loại nối, v.v., từ đó làm hỏng cảm biến. Đối với các cảm biến, độ tinh khiết của chất xúc tác càng cao thì càng dồi dào; chất lượng dây nối càng tốt thì chúng càng chắc chắn và bền bỉ hơn; cấu trúc phần cứng càng mạnh thì việc sửa chữa do những nguyên nhân trên càng ít xảy ra.

Điểm 7 . A tất cả các cảm biến đều có chu kỳ thời gian lưu trữ, nghĩa là trong điều kiện lưu trữ lý tưởng, tín hiệu của cảm biến đáp ứng các thông số kỹ thuật, nhưng sau khi vượt quá thời gian này, tín hiệu cảm biến có thể trở nên không ổn định.

Điểm 8. Các cảm biến có chức năng lọc được tích hợp bộ lọc hóa học trên đó. Những bộ lọc hữu cơ này rất hiệu quả, có khả năng loại bỏ gần như hoàn toàn các khí gây nhiễu. Tuy nhiên, bản thân các bộ lọc này có tuổi thọ sử dụng hạn chế. Khi đạt đến mức bão hòa, ảnh hưởng của các khí gây nhiễu sẽ gia tăng, có thể dẫn đến các báo động giả nghiêm trọng. Hơn nữa, tuổi thọ chính xác của các bộ lọc là không cố định và khó dự đoán. Điều quan trọng là các bộ lọc này không thể tái sử dụng; khi độ ẩm làm chúng bão hòa và tắc nghẽn các lỗ lọc, hiệu suất lọc của chúng giảm mạnh.