煙氣分析儀中傳感器的應用

隨著工業化的發展，化石能源在消耗的同時，也給環境帶來了不小的影響。煙氣分析儀在國務院發布的《節能減排十二五規劃》中，國家對重點行業、重點領域的節能減排措施和目標進行了細化和量化。在此前提下，與煙氣排放、燃燒效率監控相關的排放監測儀器、儀表市場將迎來爆發式增長。為適應中國市場的業務需求和發展趨勢，英國城市技術公司于2014年中發布了一款既能用在工業安全，又能用在煙氣分析的長效無鉛氧傳感器。本文將從四個部分來分析煙氣分析用氧氣傳感器的原理和應用。
一.煙氣分析儀傳統含鉛氧氣傳感器
傳統用于排放氣體檢測的氧氣傳感器可認為是二電極的金屬-空氣型電池，它由空氣陰極，鉛陽極和堿性電解液組成。陰極是涂有活性催化劑的一片聚四氟乙烯薄膜，陽極是一個鉛塊，它們被包裹在一個金屬或塑料的密封容器中。空氣通過頂部的毛細管進入傳感器，陰陽極通過電流收集導線與傳感器的兩個引腳相連當氧氣到達工作電極時，發生還原反應，產生的氫氧根，通過電解液到達鉛電極，鉛電極發生氧化反應，生成氧化鉛。通過外接一只已知電阻將電流轉換成電壓，就可以計算出氧氣的濃度。含鉛氧氣傳感器雖說已經有三十多年的歷史，但也存在其局限性
(1).燃燒產物影響使用壽命。燃燒產物一般都含二氧化碳(CO)、氮氧化物(NOX)和二氧化硫(SO2)等酸性氣體。而傳感器內部為堿液，使用時間長之后，堿液PH值下降，燃料鉛也會加速消耗，從而縮短傳感器壽命。
(2).不符合無鉛要求。含鉛的傳感器現在雖有RoHS和WEEE的豁免權，但無鉛傳感器將逐漸取代含鉛的傳感器，已經成為不可逆轉的環保大趨勢。
(3).重量大，體積大。為延長傳感器壽命，需要多增加鉛的重量。