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影响气体传感器寿命的因素有哪些?
发布者:精讯畅通 上传时间:2022 年 7 月 27 日
INGENUITY
背景

如今,气体传感器被广泛应用在工业领域中,用以保障工作人员和设备免受危险气体导致的直接和间接威胁。无论是使用便携式气体检测仪还是固定式气体检测仪,对于确保设备在其使用年限内安全运转有可能造成的巨大成本问题,用户必然有着深切体会。

气体检测仪
影响气体传感器寿命的因素

极端温度可以影响气体传感器寿命。通常,制造商所宣称的设备操作温度范围通常在-30℃到+50℃之间变化。然而,高质量的气体传感器能够在短时间内承受突破此范围的温度。比如,传感器(如H2S或CO)在短时间(1~2小时)暴露于60℃到65℃是没有问题的。但是,如果极端情况重复发生则会造成电解质挥发,也有可能造成零基线读数移动和反应迟缓等情况。

温度过低时,传感器的灵敏度会降低。也许传感器可以在-40℃的低温工作,但是对气体的灵敏度会大幅度下降(灵敏度甚至可能降低高达80%),而且反应时间也会延长许多,另外,当温度降到-35℃以下时,电解质还有结冰的危险。

当气体浓度过高时,也有可能造成传感器性能下降。通常,电化传感器在测试时,极限气体浓度是其设计浓度的十倍。使用高质量催化剂的传感器应该可以承受这样的情况,并不会对其化学特性或长期性能造成损坏。而使用低质量催化剂的传感器则有可能造成损坏。

潮湿是对传感器影响最大的因素。电化学气体传感器的理想工作环境应当是20℃,60%RH(相对湿度)。当环境湿度超过60%RH时,电解质会因为吸收水分而稀释。在极端情况下,电解质体积会增加2~3倍,很有可能造成电解质从传感器设备体通过接口渗漏。而当湿度低于60%RH时,电解质则有可能脱水。随着电解质脱水,设备反应时间也会显著延长。

通过对传感器进行称重,可以迅速简便地判断出电解质的稀释和脱水情况。与出厂重量相比,当传感器重量有±250mg以上的变化时,则说明传感器的性能很有可能受到了影响。通过将传感器置于相反的极端湿度环境中,电解质原来的稀释或脱水情况都是可逆的。在5~25天的时间里,传感器的重量和电解质浓度都可以恢复到初始状态,性能也一并得到恢复。

要提醒大家注意的是,传感器的灵敏度可能会随着周围环境的情况而变化。一个原本反应不灵敏、反应时间长的传感器可能会随着环境湿度的变化而有所改善。这种情况在四季气候变化鲜明的国家则更为突出。氢硫化物传感器的性能尤其与周边环境联系更为紧密。一台固定式探测器中的传感器的灵敏度和反应时间很有可能在按照当地的温度湿度调试稳定后的两三周内发生改变。当传感器在安装前存放在非常干燥的环境中时(比如带空调的办公室),这种情况尤为普遍。

在特殊情况下,干扰气体可能会因为被催化剂吸收或者与催化剂发生反应生成副产品抑制催化剂,进而破坏传感器电极。

强烈的震动和机械冲击也可能会损伤将铂电极、连接条(某些传感器中是金属线)和接口连接在一起的焊点,从而损坏传感器,但是这种情况对架构牢固的传感器来说并不多见。

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