轻松呼吸：电化学传感器如何保障空气质量
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寻求开发更具可持续性的设备的设计工程师可以将电化学气体传感器用于各种应用，以减少碳排放、保护环境和保障人类健康。
第一步是了解电化学气体传感器的发展、特性和效果。接下来，与可以推荐最佳应用解决方案的供应商合作伙伴合作。这些供应商之一是 SGX Sensortech，它是安费诺的一个部门，也是电化学气体传感器的行业领导者。
工业过程中挥发性有机化合物 (VOC) 的排放是一个重大问题。这些排放物会降低空气质量、造成烟雾、加剧温室效应并导致气候变化。一项统计数据强调了问题的严重性：世界卫生组织报告称，空气污染每年导致 700 万人过早死亡。
电化学气体传感器广泛应用于许多行业。其中包括汽车、采矿、医疗、石油和天然气、石化、室内空气质量等。
电化学气体传感器如何提供帮助？
电化学气体传感器利用电化学原理来识别和测量某些气体。这些传感器具有传感电极、对电极和参考电极。当工作电极和目标气体接触时，化学反应会产生可检测的电流。该电流与气体浓度成正比，有助于测量气体浓度。
电化学传感器由以下组件组成：
- 气体渗透膜：这种材料覆盖传感电极，用于控制到达电极表面的气体分子量。该膜还发挥过滤有害颗粒的重要作用。
- 电极（阳极）：为了与气体分子产生有效的反应，电极通常由铂或金等金属制成，并充当传感器。阳极是电流进入电极的点。
- 电极（阴极）：这是电流离开电极的点。
- 电解质：电解质促进电池反应并携带离子电荷穿过电极。
电化学气体传感器应用
电化学气体传感器因其先进的技术而用途广泛，适用于许多应用，包括：
- 工业安全：通过检测和监测一氧化碳 (CO)、硫化氢 (H2S)、氨 (NH3) 和 VOC 等有害气体来确保工作场所安全。传感器用于保护石油和天然气、化学、采矿和建筑等行业的工人。
- 环境监测：用于环境监测和污染控制。它们测量臭氧 (O3)、二氧化氮 (NO2)、二氧化硫 (SO2) 和二氧化碳 (CO2)。空气质量和排放监测可评估污染、遵守标准并减少环境损害。
- 室内空气质量：评估建筑物和家庭的空气质量。它们可以监测影响人类健康和舒适度的 CO、VOC 和其他污染物。监测室内空气质量有助于预防病态建筑综合症、识别泄漏并改善通风。
- 医疗保健：监测氧气 (O2) 等气体的浓度。传感器有助于确保气体的正确输送并协助患者监测。
- 个人安全设备：便携式个人安全设备，如气体检测器和可穿戴气体监测器。该设备通常用于密闭空间、采矿作业和消防，提供实时气体浓度读数并警告用户潜在的有害或爆炸性环境。
- 泄漏检测：用于检测各种环境中的气体泄漏，包括工业设施、实验室和住宅区。
- 实验室和研究：用于实验室和研究设施中的气体分析和监测。
SGX 电化学传感器技术详解
SGX 电化学传感器通过启动气体与传感器中所含氧气之间的化学反应来检测气体。该反应产生与气体量成比例的适度电流。本质上，传感器是一种燃料电池。反应发生在两个电极上，当它们组合在一起时形成传感过程。这些电极由小的多孔聚四氟乙烯 (PTFE) 圆盘组成，顶部有一层薄薄的催化金属。
为了确保气体的有效反应，必须使用屏障来限制目标气体扩散到传感器中的速率。这是因为电极具有有限的催化活性，并且可能随时间和温度而变化。屏障表现为传感器外壳内的微小孔径或毛细管，如下所示。
电化学传感器图
SGX 电化学传感器的优势
SGX 电化学气体传感器的优势包括：
- 气体检测范围广：SGX 提供多种电化学传感器，用于识别氯气 (Cl2)、二氧化氮 (NO2)、硫化氢 (H2S)、一氧化碳 (CO) 等气体。由于其适应性，传感器可用于各个行业和应用。
- 高灵敏度和选择性：SGX 传感器具有高灵敏度，使其能够准确检测甚至痕量的目标气体并防止误报。
- 坚固耐用：SGX 传感器可承受恶劣的环境条件，包括潮湿、温度波动和化学物质暴露。
- 紧凑且易于集成：其紧凑的外形使其能够轻松集成到各种设备和系统中。
结论
SGX 电化学气体传感器以其性能、尖端技术、坚固性、符合安全标准、能效和广泛的气体检测功能而著称。它们适合部署在安全和关键任务用例中，这些用例需要精确、可靠的气体检测来保障生命安全、避免事故并维护运营的稳健性。