什么原因会造成气体传感器发生交叉干扰的问题
气体传感器交叉干扰也称为交叉灵敏度,通常当气体传感器对非目标气体发生反应时,会产生交叉灵敏度。即使目标气体不存在,这种干扰气体也会在气体传感器中引起反应,会导致目标气体的读数不准确和/或报警,只显示一个读数变化。
例如,一氧化碳检测仪在检测过程中,周围环境存在烟雾,油烟混合气体,都可能使这个仪表出现浓度数据,单这测试出来的数据并不是一氧化碳有毒气体的浓度,这就是交叉干扰。所以说我们使用的时候一定要清楚该仪器是否有交叉干扰的其他气体,具体有哪些需要了解。我们的测试环境中是否存在我们了解到的交叉干扰气体种类,否则仪表测试出来的数据我们都不知道是不是准确的目标气体浓度。
下面图中深国安经过各项测试最常见干扰气体的平均交叉灵敏度得出实践数据,一般灵敏度百分比是交叉灵敏度大小的度量;例如,20%交叉灵敏度意味着100ppm干扰气体将会显示读数为20ppm(100×20%=20ppm)。
气体传感器容易造成交叉干扰的几个问题因素:
(1)干扰气体的交叉灵敏度与温度有关。一些气体干扰在较高温度下会增加,而另一些则会减少。
(2)对于CO、H2S、NO2、CL2、NO、O3的交叉灵敏度是在22℃下测量的,而CH2O和NH3的交叉灵敏度是在20℃下测量的。
(3)一些干扰气体具有负面影响(例如,带有H2S传感器的NO2)。这意味着这些干扰气将减少,而不是增加信号。请注意,这可能会导致当目标气体处于报警水平,但干扰气体阻止检测器报警的情况。
(4)干扰气体的交叉灵敏度随测试环境的变化而变化。
(5)干扰气体的交叉灵敏度可能因传感器批次而异。
(6)有些干扰气体并不是简单的可逆干扰,而是会使传感器中毒,例如苯或甲苯会使H2S传感器中毒。
(7)大多数干扰气体(CO、H2、H2S)在工作电极上发生反应,产生电流。干扰信号能够迅速稳定并持久。
(8)一些干扰气体(C2H4、NO)会改变参比电极的电位,导致工作电极上的电位偏移。这种可变干扰通常在30分钟后稳定下来。
(9)CO气体传感器使用了化学过滤器,该化学过滤器通过以下方式去除干扰气体:吸附在化学过滤材料上,化学吸收干扰气体,或与干扰气体发生催化反应。
(10)这些化学过滤器的有限寿命不同于电化学气体室的寿命。因此,CO气体传感器在大量暴露于某些干扰气体后,对这些干扰气体的交叉灵敏度会增加。
另外,交叉干扰也会在某些情况下,给气体检测仪提供某些方便,比如使用用一氧化碳检测仪检测氢气,当然前提是环境中只有氢气而没有一氧化碳存在,同时这个气体传感器需要用氢气进行标定,我们常见的一氧化碳/硫化氢双传感器,也是制造商利用一氧化碳和硫化氢传感器的相互交叉干扰的特点制造出来的,可以同时检测一氧化碳和硫化氢,实现一个传感器同时检测两种气体的目的。