人防射线报警器主机及探头

1 电化学气体传感器介绍

甲醛气体传感器有很多种类型，有热导式，电导式，比色式，通常包括酶甲醛脱氢酶，然而，由于潜在的稳定性问题，对于其使用并不是在所有条件和环境下都合适。而无酶的电化学传感器性能提升了很多，也使得其开始被广泛关注，尽管这种传感器还比较少。

现有一种室温伏安的多功能聚合物传感层甲醛气体传感器，这是一种合成聚合物传感涂层，其结合了分析积累能力，其衍生物通过都知道的肼反应，同时其作用是用伏安测量聚合物电解质。

电化学气体传感器按照工作原理可以分为以下几种类型：燃料电池型气体传感器，极限电流型气体传感器，浓差电池型气体传感器。

2 电化学气体传感器的选型

商用丝网印刷电极用来当作底座，与碳工作和对电极，以及银准参考电极。电化学电池由三个内部合成传感涂层的电极组成，这三个涂层作为分析物衍生媒介以及高分子电解质，三电极的系统涂有20 L of 1% HPA or PAA解决方案，一夜之间干，所有的解决方案都使用了Milli-Q水，聚丙烯酸用来接收和溶解在水中，离子聚丙烯酸酯在实验室中被准备用来先溶解水中的聚丙烯酸，随后，用克分子数相等的数量水合肼来中和它。循环伏安测量方法使用Autolab PGSTAT 30来运行。

2.1 臭氧电化学气体传感器

臭氧的测量是空气质量和许多大气化学实验的关键部分，传统的臭氧监测机制基于紫外吸收，相对较贵，并且有一定高的能量的损耗，限制了固定的地点，而电化学传感器仅仅需要5v的直流电，总共的耗电量还不到5W。总重量不超过1公斤，这种电化学传感器产生的电压信号一定比例于臭氧的浓度，其范围是5-10ppm。两个臭氧传感器的性能有很好的线性度。传感器的校准和灵敏度受到相对湿度和气体样本的流动率的影响，被分开进行。线性校准曲线表明传感器的性能WQ相同，即使是在不同的湿度和流动率，为了要补偿传感器的基准漂移而调零的过程中。快速的湿度变化（～20%/min）会在传感器信号中产生显著立刻的变化，传感器需要大概40分钟的时间来恢复到原始值。相反，慢速的湿度变化对传感器响应有微弱的影响。为了检测小型化臭氧仪的性能，臭氧仪被用在实验室来检测臭氧损耗，通过海水吸收和空气质量检测18天，研究表明，臭氧被海水吸收是线性于海水表面微层的的。18天中从臭氧传感器中检测到的数据与使用紫外吸收法得到的数据具有很好的一致性。

2.2 甲醛电化学气体传感器

本文选择的电化学甲醛传感器ME3M-CH2O，其分辨率可达0.02ppm，当传感器暴露在甲醛气体中的时候，甲醛气体传感器使用丝网印刷碳电极作为基底，工作电极响应甲醛气体，其表面使用改进的聚丙烯酸离子传感层，生成和甲醛气体浓度成比例的极小电流，聚丙烯酸离子用来收集甲醛，同时，也是聚合电极，根据甲醛传感器的结构可知，工作电极与对电极同时浸入到电解液中时，通过测试电流的大小就可判定 CH2O 浓度的高低。每ppm甲醛气体输出1.1±0.5uA电流，在经过电流电压转换后得到AD转换器可以接收的模拟电压值。外加电压会使得两电极间产生极化[2]。定电位电化学型甲醛传感器有三个电极，图1为其结构图。

在甲醛传感器中，以及催化剂镍、钌、铂等金属粒子的作用下，酸性电解液的电解池内，甲醛气体向工作电极扩散，而发生氧化还原反应[3]。

2.3 CO电化学气体传感器

CO传感器主要有可变电阻式以及电化学式两种类型。CO传感器选用的天道仪器有限公司的ME2-CO，其中可变电阻式CO传感器应用高低温循环方式，1000ppm的大量程，高温清洗低温时吸附的杂散气体，因为采用的气敏材料在清洁空气中电导率低，通过电路把电导率的变化对应到一氧化碳气体浓度，然后输出相应的电信号；当室内气体超过300ppm时，说明可燃气体泄漏，实时报警。低温检测一氧化碳，随空气中的一氧化碳气体浓度增加，一氧化碳传感器的电导率增大[4]。

3 结束语

本文介绍了应用在室内空气质量仪中的电化学气体传感器，这四款传感器体积小，质量轻，能够解决现有的气体监测依靠化学方法而造成的周期长，操作复杂等麻烦，使得室内空气的实时监测成为未来发展的一种趋势。