Khoảng thời gian giữa lần hiệu chuẩn ban đầu và hiệu chuẩn lại phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm nhiệt độ hoạt động của cảm biến, độ ẩm, điều kiện áp suất, các loại khí mà nó tiếp xúc và thời gian tiếp xúc.
Mức độ biến thiên của sự can thiệp chéo có thể khá lớn. Điều này được đánh giá dựa trên các thử nghiệm của một số lượng cảm biến giới hạn, đo lường phản ứng của các cảm biến đối với khí không mục tiêu thay vì chính khí mục tiêu. Cần lưu ý rằng khi điều kiện môi trường thay đổi, hiệu suất của cảm biến có thể khác nhau và giá trị can thiệp chéo có thể dao động lên đến 50% giữa các lô cảm biến khác nhau. Do đó, trong các ứng dụng thực tế, các biến số này nên được xem xét đầy đủ để đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của cảm biến.
Sử dụng bơm không làm tăng tốc độ phản ứng tự nhiên của cảm biến, nhưng nó có thể nhanh chóng và hiệu quả hút mẫu khí qua cảm biến từ những vị trí khó tiếp cận. Điều này cho phép bơm ảnh hưởng đến thời gian đáp ứng tổng thể của thiết bị.
Một phim hoặc bộ lọc có thể được đặt trước cảm biến để bảo vệ, nhưng phải đảm bảo không tạo ra bất kỳ "không gian chết" nào, điều này có thể làm chậm thời gian phản hồi của cảm biến.
Khi thiết kế một hệ thống mẫu, rất quan trọng là phải sử dụng các vật liệu ngăn ngừa sự hấp thụ khí trên bề mặt của hệ thống. Các vật liệu tốt nhất bao gồm polymer, PTFE, TFE và FEP. Nồng độ khí có thể gây ngưng tụ độ ẩm, điều này có thể làm tắc nghẽn cảm biến hoặc dẫn đến tràn, vì vậy nên sử dụng các thiết bị khử nước thích hợp—chẳng hạn như ống Nafion để loại bỏ độ ẩm ở giai đoạn ngưng tụ. Đối với khí có nhiệt độ cao, khí mẫu cần được làm mát để đáp ứng yêu cầu nhiệt độ của cảm biến, và các bộ lọc thích hợp cần được sử dụng để loại bỏ bụi. Ngoài ra, các bộ lọc hóa học theo chiều trục có thể được lắp đặt trong hệ thống mẫu để loại bỏ nhiễu chéo từ các khí.
Nhiệt độ của chính cảm biến quyết định dòng điện hiển thị tối thiểu của nó, và nhiệt độ của mẫu khí được đo có một số ảnh hưởng đến điều này. Tốc độ mà các phân tử khí đi vào điện cực cảm biến thông qua các lỗ xốp xác định tín hiệu của cảm biến. Nếu nhiệt độ của khí khuếch tán qua các lỗ xốp khác với nhiệt độ của khí bên trong cảm biến, nó có thể ảnh hưởng đến độ nhạy của cảm biến ở một mức độ nào đó. Có thể xuất hiện hiện tượng trôi dạt nhẹ hoặc thay đổi dòng điện tức thời trước khi thiết bị được thiết lập hoàn toàn.
Các cảm biến oxy có thể liên tục giám sát nồng độ oxy trong khoảng từ 0-30% theo thể tích hoặc áp suất riêng phần trong khoảng từ 0-100% theo thể tích. Các cảm biến khí độc thường được sử dụng để giám sát gián đoạn các khí mục tiêu và không phù hợp với việc giám sát liên tục, đặc biệt trong môi trường có nồng độ cao, độ ẩm cao hoặc nhiệt độ cao. Để đạt được việc giám sát liên tục, đôi khi người ta sử dụng phương pháp luân chuyển hai (hoặc thậm chí ba) cảm biến, cho phép mỗi cảm biến tiếp xúc với khí trong tối đa một nửa thời gian và phục hồi trong không khí sạch trong nửa thời gian còn lại.
Chúng tôi sử dụng các loại vật liệu nhựa khác nhau dựa trên tính tương thích với hệ thống điện cực bên trong và yêu cầu độ bền của ứng dụng. Các vật liệu phổ biến bao gồm ABS, sợi polycarbonate hoặc polypropylene. Thông tin chi tiết hơn có thể được tìm thấy trong bảng dữ liệu của mỗi cảm biến.
Mặc dù không có chứng chỉ chứng minh tính an toàn bản chất của nó, sản phẩm có thể ổn định đáp ứng được các yêu cầu về an toàn nội bộ.
Cả cảm biến ba điện cực và bốn điện cực đều phù hợp để sử dụng trong một mạch đặc biệt gọi là Potentiostat. Mục đích của mạch này là kiểm soát điện thế của điện cực cảm biến (và điện cực phụ trợ) tương đối với điện cực đối khi đồng thời khuếch đại dòng điện chảy vào hoặc ra. Mạch có thể được kiểm tra bằng phương pháp đơn giản sau:
• Tháo cảm biến.
• Kết nối đầu cuối đối với đầu cuối tương ứng của mạch.
• Đo điện thế của đầu dò (và phụ trợ). Đối với cảm biến không chệch, kết quả kiểm tra nên là 0 (±1mV), tương đương với điện áp offset được khuyến nghị cho cảm biến có chệch.
• Kết nối đầu dò (hoặc phụ trợ) với mạch để lấy điện áp đầu ra.
Các bước trên có thể xác nhận rằng mạch đang hoạt động bình thường trong hầu hết các trường hợp. Sau khi thay thế và lắp lại cảm biến, điện áp giữa đầu dò và đầu tham chiếu của cảm biến không chệch vẫn nên bằng không, hoặc tương đương với điện áp offset được khuyến nghị cho cảm biến có chệch.
Trong hầu hết các trường hợp, các bước trên có thể xác nhận rằng mạch đang hoạt động bình thường. Sau khi thay thế và lắp lại cảm biến, điện áp giữa các điện cực dò và tham chiếu của cảm biến không chệch nên gần bằng không, hoặc tương đương với điện áp offset được khuyến nghị cho cảm biến có chệch.
Tổng quát ly, Các cảm biến không thể được làm sạch trong một hệ thống làm sạch điển hình mà không gây ra hư hại không thể đảo ngược hoặc ảnh hưởng đến hiệu suất giám sát của chúng. Áp suất cao và nhiệt độ cao sẽ làm hỏng niêm phong của chúng, và các chất hóa học mạnh như oxide etylen và peroxit hydro có thể phá hủy điện xúc tác.
Về cơ chế, nhiệt độ thấp nói chung không phải là vấn đề lớn. Dung dịch điện phân lỏng trong tất cả các cảm biến (trừ cảm biến ôxy) không đóng băng cho đến khi nhiệt độ giảm xuống khoảng -70°C. Tuy nhiên, tiếp xúc lâu dài với nhiệt độ quá thấp có thể ảnh hưởng đến việc cố định của phần vỏ nhựa trên khung.
Đối với cảm biến ôxy, mặc dù hàm lượng muối cao có nghĩa là chúng có thể không bị hư hại ngay lập tức, nhưng dung dịch điện phân của cảm biến ôxy đóng băng ở khoảng -25 đến -30°C, điều này có thể dẫn đến sự cố của cảm biến.
Nhiệt độ vượt quá giới hạn trên sẽ gây áp lực lên phần niêm phong của cảm biến, cuối cùng dẫn đến hiện tượng rò rỉ điện giải. Các loại nhựa được sử dụng để sản xuất hầu hết các mô hình cảm biến sẽ trở nên mềm khi nhiệt độ vượt quá 70°C, nhanh chóng gây ra sự cố cảm biến.
Tất cả các cảm biến đều sử dụng hệ thống gioăng kín tương tự nhau, trong đó tính chất kỵ nước của vật liệu PTFE ngăn chặn chất lỏng chảy ra ngoài cảm biến (ngay cả khi có lỗ thông khí). Nếu áp suất tác động vào đầu vào cảm biến tăng hoặc giảm đột ngột vượt quá giới hạn nội bộ cho phép, màng chắn và gioăng kín của cảm biến có thể bị biến dạng, gây rò rỉ. Nếu áp suất thay đổi chậm đủ, cảm biến có thể hoạt động vượt quá dung sai áp suất, nhưng hãy tham khảo ý kiến hỗ trợ kỹ thuật để được tư vấn.
Các cảm biến được bảo quản trong bao bì gốc thường không bị suy giảm đáng kể ngay cả khi vượt quá thời hạn sử dụng. Đối với việc lưu trữ lâu dài, chúng tôi khuyên bạn nên tránh những nơi nóng, chẳng hạn như cửa sổ tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời.
Nếu các cảm biến được lấy ra khỏi bao bì gốc, hãy giữ chúng ở nơi sạch sẽ và tránh tiếp xúc với dung môi hoặc khói dày đặc, vì khói có thể được hấp thụ vào điện cực, dẫn đến vấn đề hoạt động. Cảm biến oxy là một ngoại lệ: sau khi lắp đặt, chúng bắt đầu bị tiêu hao. Do đó, chúng được vận chuyển hoặc bảo quản trong các gói kín với mức oxy thấp hơn trong quá trình dỡ hàng.
Các cảm biến hai điện cực, chẳng hạn như cảm biến oxy và cảm biến monoxit carbon hai điện cực, tạo ra tín hiệu điện thông qua các phản ứng hóa học và không cần nguồn điện bên ngoài. Tuy nhiên, các cảm biến ba điện cực và bốn điện cực phải sử dụng mạch điện thế hằng định và do đó cần có nguồn cung cấp điện. Thực tế, chính bản thân cảm biến vẫn không cần điện vì nó trực tiếp tạo ra dòng điện đầu ra thông qua quá trình oxi hóa hoặc khử khí mục tiêu, nhưng bộ khuếch đại mạch điện tiêu thụ một số dòng điện - mặc dù điều này có thể được giảm xuống mức rất thấp nếu cần thiết.
Một số cảm biến có bộ lọc hóa học tích hợp để loại bỏ các khí cụ thể và giảm tín hiệu nhiễu chéo. Vì bộ lọc được đặt phía sau lưới khuếch tán, và việc khí đi vào qua lưới ít có khả năng xảy ra hơn so với kênh khí chính, nên lượng chất hóa học nhỏ có thể kéo dài thời gian sử dụng.
Thông thường, bộ lọc và cảm biến có tuổi thọ dự kiến tương tự nhau cho ứng dụng cần thiết, nhưng trong điều kiện khắc nghiệt (ví dụ: giám sát khí thải), điều này có thể là thách thức. Đối với các ứng dụng như vậy, chúng tôi khuyến nghị sử dụng cảm biến có bộ lọc tích hợp có thể thay thế, chẳng hạn như cảm biến Series 5.
Đối với một số chất ô nhiễm, bộ lọc không loại bỏ chúng thông qua phản ứng hóa học mà bằng hấp phụ, khiến bộ lọc dễ bị quá tải bởi nồng độ cao—khí hữu cơ là ví dụ điển hình.
"Tải trọng tối đa" cụ thể đề cập đến việc cảm biến có duy trì được đáp ứng tuyến tính và phục hồi nhanh chóng sau khi tiếp xúc với khí mục tiêu hơn 10 phút hay không. Khi tải tăng lên, cảm biến sẽ dần cho thấy đáp ứng không tuyến tính và yêu cầu thời gian phục hồi lâu hơn, vì điện cực cảm biến không thể tiêu thụ hết khí đã khuếch tán.
Khi tải tăng lên, khí tích tụ bên trong cảm biến và khuếch tán vào các không gian nội bộ, có khả năng phản ứng với điện cực đối và thay đổi tiềm năng. Trong trường hợp này, cảm biến có thể mất một thời gian dài (ngày) để khôi phục ngay cả khi được đặt trong không khí sạch.
Một vai trò khác của thiết kế mạch là đảm bảo cảm biến khôi phục nhanh nhất có thể sau các tải cao, vì bộ khuếch đại trong mạch không gây bão hòa dòng điện hoặc điện áp trong quá trình tạo tín hiệu. Nếu bộ khuếch đại giới hạn dòng điện vào cảm biến, điều này sẽ hạn chế tốc độ mà điện cực cảm biến tiêu thụ khí, ngay lập tức dẫn đến sự tích tụ khí bên trong cảm biến và những thay đổi về tiềm năng như đã mô tả ở trên.
Cuối cùng, chọn một điện trở nối với điện cực cảm biến để đảm bảo rằng ngay cả khi có sự sụt áp đột ngột ở nồng độ khí cao nhất có thể dự đoán, sự thay đổi không vượt quá vài milivolt. Cho phép sự sụt áp lớn hơn trên điện trở có thể gây ra những thay đổi tương tự ở điện cực cảm biến, yêu cầu thời gian phục hồi sau khi khí bị loại bỏ.
Các cảm biến tạo ra đầu ra bằng cách oxi hóa khí mục tiêu (ví dụ, cảm biến monoxit carbon) cần oxy tại điện cực đối để cân bằng lượng oxy bị tiêu thụ bởi phản ứng oxi hóa. Thông thường, chỉ cần vài nghìn ppm oxy, được cung cấp bởi oxy trong khí mẫu. Ngay cả khi khí mẫu không chứa oxy, cảm biến vẫn có nguồn cung cấp oxy nội bộ đủ cho các khoảng thời gian ngắn.
Đối với hầu hết các cảm biến, điện cực đối cũng cần một lượng oxy nhỏ. Nếu cảm biến hoạt động liên tục trong môi trường không có oxy, nó sẽ cuối cùng cho ra kết quả sai lệch.
Có nhiều lý do dẫn đến sự khác biệt trong các phép đo của khách hàng, điều này làm cho việc thiết kế thiết bị dựa trên phạm vi hiệu chuẩn cho phép của cảm biến và sự suy giảm tự nhiên về khả năng đầu ra trong suốt vòng đời của nó trở nên quan trọng. Một số nguyên nhân chúng tôi đã xác định bao gồm:
· Sử dụng các tốc độ dòng chảy khác nhau
· Đặt thêm các lưới khuếch tán (chẳng hạn như bộ dập lửa hoặc màng PTFE) trước cảm biến, đặc biệt nếu có một khoảng trống chết lớn giữa lưới và cảm biến
· "Dính" khí với ống hấp thụ hoặc bộ hiệu chuẩn bằng đồng (ví dụ, bình khí bị ô nhiễm bởi clorine; bình nitơ bị xuống cấp bởi sự xâm nhập của oxy)
· Sử dụng bình khí ngoài áp suất tối thiểu được khuyến nghị bởi nhà sản xuất
· Sử dụng bình "khí" với hỗn hợp loãng
· Không giảm chấn đúng cách các biến động áp suất trong hệ thống mẫu
· Thiết kế của thiết bị thử nghiệm ảnh hưởng đáng kể đến tín hiệu đo lường của cảm biến khí cháy
Các cảm biến thường được kết nối với thiết bị thông qua các đầu nối PCB. Một số cảm biến sử dụng các loại kết nối khác (ví dụ: cổng dữ liệu hoặc đầu nối đặc biệt); tham khảo bảng thông số sản phẩm liên quan để biết chi tiết.
Đối với các cảm biến được kết nối thông qua đầu nối PCB, không hàn trực tiếp đầu nối PCB vào thiết bị . Việc hàn trực tiếp có thể gây hư hại đến vỏ sản phẩm và tổn thương nội bộ không nhìn thấy được.
Dữ liệu nhiệt độ có sẵn cho hầu hết các sản phẩm và được quy định cụ thể trong thông số kỹ thuật của từng sản phẩm tấm.
Thời hạn sử dụng tối đa được khuyến nghị cho cảm biến là sáu tháng. Trong khoảng thời gian này, cảm biến nên được lưu trữ trong hộp sạch và khô ở nhiệt độ từ 0°C đến 20°C, không ở môi trường có chứa dung môi hữu cơ hoặc chất lỏng dễ cháy. Trong những điều kiện này, cảm biến có thể được lưu trữ lên đến sáu tháng mà không làm giảm tuổi thọ dự kiến của chúng.
Yêu cầu về lưu lượng tối thiểu cho cảm biến được xác định toàn diện dựa trên nguyên tắc thiết kế, đặc điểm của môi trường truyền chất, độ chính xác của phép đo và nhu cầu ứng dụng thực tế. Khi chọn và sử dụng cảm biến, người dùng nên chọn loại cảm biến và phạm vi lưu lượng phù hợp dựa trên các tình huống ứng dụng cụ thể và yêu cầu đo lường.
Các cảm biến điện hóa có thể được sử dụng trong nhiều môi trường khác nhau, bao gồm một số điều kiện khắc nghiệt, nhưng phải tránh tiếp xúc với hơi dung môi ở nồng độ cao trong quá trình bảo quản, lắp đặt và vận hành.
Formaldehyde được biết là làm mất tác dụng của cảm biến oxit nitơ trong thời gian ngắn, trong khi các dung môi khác có thể gây ra mức nền cao sai lệch. Khi sử dụng cảm biến mạch in (PCB), hãy lắp đặt các thành phần khác một cách tiết kiệm trước khi gắn cảm biến. Không sử dụng keo hoặc vận hành gần các cảm biến điện hóa , vì các dung môi như vậy có thể gây nứt nhựa.
Cảm biến hạt xúc tác
Một số chất có thể làm hỏng cảm biến hạt xúc tác và nên tránh xa cảm biến. Cơ chế hư hỏng có thể bao gồm:
· Độc tính : Một số hợp chất phân hủy trên chất xúc tác và tạo thành lớp màng chắn ổn định trên bề mặt của nó. Việc tiếp xúc kéo dài sẽ dẫn đến mất độ nhạy cảm biến không thể phục hồi. Các chất phổ biến nhất bao gồm chì, sunfua, silicon và photphat.
P điểm 24. Chặn phản ứng
Các hợp chất khác, đặc biệt là lưu huỳnh hóa hidro và hidrocarbon halogen hóa, có thể được hấp thụ bởi chất xúc tác hoặc tạo ra các hợp chất mới khi bị hấp thụ. Sự hấp thụ này mạnh đến mức nó chặn các điểm phản ứng, gây cản trở các phản ứng bình thường. Tuy nhiên, sự mất độ nhạy này là tạm thời - độ nhạy sẽ khôi phục lại sau khi cảm biến hoạt động trong môi trường không khí sạch trong một khoảng thời gian.
Hầu hết các hợp chất rơi vào một trong các danh mục trên. Nếu có khả năng tồn tại các hợp chất như vậy trong ứng dụng thực tế, cảm biến không nên tiếp xúc với các hợp chất mà nó không chịu được.
Tin Tức Nổi Bật2025-09-15
2025-09-15
2025-09-15
2025-09-15
2025-09-15
2025-09-15
EN
