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气体流量计

时间: 2020-06-21 点击:
电化学气体传感器流量计本身作为一个相对偏门的领域就很少有人能够用到。下面就其内容简单来聊一下。

优缺点

电化学气体传感器的普及可以归因于其输出的线性,低功耗要求和良好的分辨率。而且,一旦校准到目标气体的已知浓度,测量的可重复性和准确性也非常好。由于数十年来技术的发展,这些传感器可以对特定的气体类型提供非常好的选择性。
 
由于其许多优点,工业应用(例如,用于保护工人安全的有毒气体检测)首次使用电化学传感器。这些传感器的经济运行可实现区域有毒气体监测系统的部署,从而确保采矿,化学工业,沼气厂,食品生产,制药工业等行业员工的安全环境条件。
 
尽管传感技术本身在不断发展,但其基本操作原理以及随之而来的缺点自电化学气体传感的最早时代以来就没有改变。通常,电化学传感器的保质期有限-通常为六个月至一年。传感器的老化也对其长期性能产生重大影响。传感器制造商通常会指定传感器灵敏度每年最多可漂移20%。此外,即使目标气体的选择性已显着提高,传感器仍对其他气体具有交叉敏感性,导致测量干扰和错误读数的机会增加。它们还取决于温度,并且必须在内部进行温度补偿。
 
 
技术挑战
 
设计先进的气体传感系统时需要克服的技术挑战可以分为三类,分别对应于系统的不同使用寿命。
 
首先,存在传感器制造挑战,例如制造重复性以及传感器特性和校准。制造过程本身虽然高度自动化,但不可避免地会给每个传感器带来变化。由于这些差异,必须在生产过程中对传感器进行特征化和校准。
 
其次,在系统的整个生命周期中都存在技术挑战。其中包括系统架构优化;例如,信号链设计或功耗考虑。主要在工业应用中,对电磁兼容性(EMC)和功能安全合规性的高度重视会对设计成本和上市时间产生负面影响。操作条件也起着重要的作用,并且对保持所需的性能和使用寿命提出了挑战。这种技术的本质是电化学传感器在其使用寿命中会老化和漂移,从而导致频繁的校准或传感器更换。如果在恶劣的环境下运行,则性能的变化会进一步加快,如本文后面所述。延长传感器的使用寿命并保持其性能是许多应用的关键要求之一,特别是在系统拥有成本至关重要的情况下。
 
第三,即使采用了延长其使用寿命的技术,当性能不再满足要求并且需要更换传感器时,所有电化学传感器最终也会达到其使用寿命。有效地检测使用寿命终止是一个挑战,一旦克服,便可以通过减少不必要的传感器更换来大幅降低成本。通过采取进一步措施,并预测传感器何时确切发生故障,可以进一步降低操作气体传感系统的成本。
 
在所有气体传感应用中,电化学气体传感器的利用率都在增加,这在物流,调试和维护方面都带来了挑战。

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