Μερικά πράγματα που πρέπει να γνωρίζετε για τους ηλεκτροχημικούς αισθητήρες

Η βασική αρχή των ηλεκτροχημικών αισθητήρων είναι οι ηλεκτροχημικές αντιδράσεις, οι οποίες μετατρέπουν το σήμα συγκέντρωσης του στόχου αερίου (ή αναλύτη) σε μετρήσιμο σήμα ρεύματος ή τάσης. Με βάση τη συνεχή πρακτική εμπειρία στη χρήση ηλεκτροχημικών αισθητήρων, πιστεύουμε ότι τα παρακάτω σημεία απαιτούν προσοχή κατά τη λειτουργία τους:

Σημείο 1. E οι ηλεκτροχημικοί αισθητήρες διαθέτουν μια μεμβράνη PTFE που είναι τοποθετημένη στην οπή εισόδου αέρα. Αφενός, αυτή η μεμβράνη μπορεί να εμποδίσει την είσοδο νερού ή λαδιού στον αισθητήρα. Αφετέρου, μπορεί να ρυθμιστεί το εύρος μέτρησης και η ευαισθησία του αισθητήρα. Μεγαλύτερη διάμετρος ανοίγματος μπορεί να βελτιώσει την ευαισθησία και την ανάλυση της συσκευής, ενώ μικρότερη διάμετρος ανοίγματος μπορεί να αυξήσει το εύρος μέτρησής του.

Σημείο 2. E οι ακραίες θερμοκρασίες μπορούν να επηρεάσουν τη διάρκεια ζωής των αισθητήρων. Το κανονικό εύρος λειτουργίας θερμοκρασίας για τους αισθητήρες είναι βασικά μεταξύ -30°C και 50°C. Ακόμη κι αν λειτουργούν για σύντομα χρονικά διαστήματα σε εύρος υπερθέρμανσης, μόνο οι αισθητήρες υψηλής ποιότητας μπορούν να παραμείνουν ανεπηρέαστοι. Ανεξάρτητα από την ποιότητα του αισθητήρα, θα πρέπει να αποφεύγονται οι ακραίες συνθήκες. Η λειτουργία εκτός του κανονικού εύρους θερμοκρασίας μπορεί να προκαλέσει μετατόπιση της μηδενικής βάσης και καθυστερημένη αντίδραση, γεγονός που, σε σοβαρές περιπτώσεις, μπορεί να οδηγήσει σε εξάτμιση του ηλεκτρολύτη και να επηρεάσει τη διάρκεια ζωής του αισθητήρα. Οι χαμηλές θερμοκρασίες όχι μόνο μειώνουν σημαντικά την ευαισθησία, αλλά επίσης καθυστερούν τον χρόνο αντίδρασης και, σε εξαιρετικά ακραίες περιπτώσεις, μπορεί να προκαλέσουν την πήξη του ηλεκτρολύτη.

Σημείο 3. Α αν και οι αισθητήρες σχεδιάζονται με μέγιστη χωρητικότητα φορτίου, δεν συνιστάται να χρησιμοποιούνται εκτός αυτής της περιοχής, ειδικά σε περιπτώσεις υπερφόρτωσης. Υψηλές συγκεντρώσεις ανιχνευόμενων αερίων μπορούν να επηρεάσουν τις χημικές ιδιότητες του ηλεκτρολύτη και κατ' επέκταση την απόδοση του αισθητήρα. Σε αισθητήρες χαμηλής ποιότητας, αυτό το φαινόμενο μπορεί να είναι καταστροφικό λόγω της χαμηλής ποιότητας του χρησιμοποιούμενου καταλύτη.

Σημείο 4. H η υγρασία επηρεάζει σημαντικά τους αισθητήρες και αποτελεί επίσης τον κύριο λόγο για επισκευές. Γενικά, όταν η υγρασία υπερβαίνει το 60% RH, ο ηλεκτρολύτης απορροφά νερό, και σε σοβαρές περιπτώσεις μπορεί να διαρρεύσει και να προκαλέσει διάβρωση του κυκλώματος. Αν η υγρασία είναι πολύ χαμηλή, ο ηλεκτρολύτης αφυδατώνεται, γεγονός που θα επεκτείνει τον χρόνο αντίδρασης. Το θετικό είναι ότι οι διεργασίες αραίωσης και αφυδάτωσης του ηλεκτρολύτη είναι βασικά αντιστρέψιμες. Ο αισθητήρας μπορεί να αποκατασταθεί τοποθετώντας τον σε φυσιολογική θερμοκρασία για 1-3 εβδομάδες χωρίς χρήση. Οι κατασκευαστές συγκρίνουν συνήθως το βάρος των επισκευασμένων αισθητήρων με το αρχικό τους βάρος κατά την αποστολή. Αν υπάρχει σημαντική μεταβολή, υποθέτουν ότι οφείλεται σε επιπτώσεις της υγρασίας. Μετά την ανάπαυση του αισθητήρα για κάποιο χρονικό διάστημα, επιστρέφεται στον πελάτη.

Σημείο 5. Τ η ευαισθησία ενός αισθητήρα μπορεί επίσης να επηρεαστεί από το περιβάλλον λειτουργίας, ιδιαίτερα από τη θερμοκρασία και την υγρασία. Ένας αισθητήρας με μεγάλο χρόνο αντίδρασης που αρχικά ήταν αναίσθητος μπορεί να γίνεται ολοένα και πιο ευαίσθητος κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής του, και αντίστροφα. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα σε περιοχές όπου οι εποχές αλλάζουν σημαντικά. Εάν η εγκατάσταση είναι ξηρή και κρύα, η συνολική απόδοση του αισθητήρα είναι πολύ ανεπαρκής, αλλά καθώς ο καιρός θερμαίνεται και η υγρασία αυξάνεται, ο αισθητήρας θα νιώθει ολοένα και καλύτερα. Αρχικά, η εγκατάσταση ήταν πολύ σταθερή και καλά ρυθμισμένη, αλλά μετά από λίγες εβδομάδες εμφανίζονται όλα τα είδη προβλημάτων. Αυτό είναι ακόμη πιο εμφανές αν η εγκατάσταση γίνει με κλιματισμό ή σε άλλα ξηρά περιβάλλοντα.

Σημείο 6. S ορισμένα γνωστά και άγνωστα ενοχλητικά αέρια στο περιβάλλον μπορούν να απορροφηθούν από τον καταλύτη του αισθητήρα ή να αντιδράσουν με αυτόν, με αποτέλεσμα την καταστολή του καταλύτη, τη βλάβη των ηλεκτροδίων του αισθητήρα και την καταστροφή του αισθητήρα. Ισχυρές δονήσεις και μηχανικά κτυπήματα μπορούν επίσης να προκαλέσουν ζημιά στα ηλεκτρόδια του αισθητήρα, στα συνδετικά μεταλλικά σύρματα κ.λπ., και έτσι να καταστρέψουν τον αισθητήρα. Για τους αισθητήρες, όσο υψηλότερη είναι η καθαρότητα του καταλύτη, τόσο πιο επαρκής είναι· όσο καλύτερης ποιότητας είναι τα συνδετικά σύρματα, τόσο πιο ισχυρά και ανθεκτικά είναι· όσο ισχυρότερη είναι η υλική δομή, τόσο λιγότερες επισκευές θα προκληθούν από τους παραπάνω λόγους.

Σημείο 7 . Α όλοι οι αισθητήρες έχουν κύκλο ζωής αποθήκευσης, πράγμα που σημαίνει ότι υπό ιδανικές συνθήκες αποθήκευσης το σήμα του αισθητήρα πληροί τις τεχνικές προδιαγραφές, αλλά μετά την παρέλευση αυτής της περιόδου το σήμα του αισθητήρα μπορεί να γίνει ασταθές.

Σημείο 8. Οι αισθητήρες με λειτουργία φιλτραρίσματος διαθέτουν χημικά φίλτρα. Αυτά τα οργανικά φίλτρα είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικά, με τη δυνατότητα να εξαλείψουν σχεδόν πλήρως τα παρεμβαίνοντα αέρια. Ωστόσο, τα ίδια τα φίλτρα έχουν περιορισμένη διάρκεια ζωής. Όταν φτάσουν σε κορεσμό, η επίδραση των παρεμβαίνοντων αερίων εντείνεται, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρούς ψευδείς συναγερμούς. Επιπλέον, η ακριβής διάρκεια ζωής των φίλτρων είναι μεταβλητή και δύσκολο να προβλεφθεί. Σημαντικό είναι ότι τα φίλτρα δεν είναι επαναχρησιμοποιήσιμα· όταν η υγρασία τα κορεσμένει και φράζει τους πόρους τους, η απόδοσή τους στο φιλτράρισμα μειώνεται ραγδαία.