Электрохимиялық сенсорлар туралы білуіңіз керек нәрселер

Электрохимиялық сенсорлардың негізгі принципі — мақсатты газдың (немесе анықталатын заттың) концентрация сигналын өлшенетін ток немесе кернеу сигналына түрлендіретін электрохимиялық реакциялар болып табылады. Электрохимиялық сенсорларды пайдалану бойынша жинақталған тәжірибеге сүйене отырып, олармен жұмыс істеу кезінде мына мәселелерге назар аудару қажет деп санаймыз:

Нүкте 1. E электрохимиялық сенсорлардың ауа кіру тесігіне PTFE пленкасы орнатылған. Бір жағынан, бұл пленка сенсорға су немесе май түсуін болдырмауға мүмкіндік береді. Екінші жағынан, сенсордың өлшеу диапазоны мен сезімталдығын реттеуге мүмкіндік береді. Тесіктің үлкен болуы құрылғының сезімталдығын және ажырату қабілетін арттырады, ал кіші тесік оның өлшеу диапазонын кеңейтеді.

Нүкте 2. E температураның шекті мәндері сенсордың жұмыс істеу мерзіміне әсер етуі мүмкін. Сенсорлар үшін қалыпты жұмыс температурасы негізінен -30°C мен 50°C аралығында болады. Температура шегінен тыс қысқа уақыт жұмыс істесе де, тек жоғары сапалы сенсорлар өзгеріссіз қалады. Сенсордың сапасына қарамастан, экстремалды жағдайлардан қашу керек. Қалыпты температура диапазонынан тыс жұмыс істеу нөлдік базистің ығысуына және реакция уақытының кешігуіне әкеп соғуы мүмкін, ал ауыр жағдайларда электролиттің булануына әкеліп, сенсордың жұмыс істеу мерзіміне әсер етуі мүмкін. Төменгі температуралар сезімталдықты ғана төмендетіп қоймай, сонымен қатар реакция уақытын кешіктіреді және экстремалды жағдайларда электролиттің қатуына себеп болуы мүмкін.

Нүкте 3. А датчиктер максималды жүктеме сыйымдылығымен жасалған болса да, әсіресе артық жүктеме жағдайында осы диапазоннан тыс пайдалану ұсынылмайды. Анықталған газдардың шамадан тыс концентрациясы электролиттің химиялық қасиеттеріне әсер етуі мүмкін және сәйкесінше датчиктің жұмыс істеуіне әсер етуі мүмкін. Төменгі сапалы датчиктерде катализатордың төмен сапасына байланысты бұл әсер зиянды болуы мүмкін.

Нүкте 4. H ылғалдық сенсорларға ең үлкен әсерін тигізеді және сонымен қатар жөндеулердің негізгі себебі болып табылады. Әдетте, ылғалдылық 60% RH-тан асқан кезде, электролит суға сіңіреді, ал ауыр жағдайларда ол сүйықтық бөлінуі мүмкін және сол арқылы тізбектің бұзылуына әкеледі. Егер ылғалдылық тым төмен болса, электролит құрғап кетеді, бұл реакция уақытын ұзартады. Жақсы жағы – электролиттің сұйылтуы мен құрғауы негізінен қайтымды процестер болып табылады. Сенсорды пайдаланбай 1-3 апта бойы қалыпты температура диапазонында тұрғызу арқылы оны қалпына келтіруге болады. Өндірушілер әдетте жөнделген сенсорлардың салмағын олардың жөнелтілген кездегі бастапқы салмағымен салыстырады. Егер маңызды өзгеріс болса, оны ылғалдық әсерінен туындаған деп есептейді. Біраз уақыт демалғаннан кейін сенсор қайтарылады.

Нүкте 5. T сенсордың сезгіштігі жұмыс ортасына, әсіресе температура мен ылғалдылыққа байланысты өзгеруі мүмкін. Бастапқыда сезгіштігі төмен болып, реакция уақыты ұзақ сенсор өмірінің барысында біртіндеп сезгіштігі арта беруі мүмкін, керісінше де болуы мүмкін. Бұл маусымдар айтарлықтай өзгеретін аймақтарда ерекше көрінеді. Егер орнату кезінде ауа құрғақ және суық болса, сенсордың жалпы өнімділігі өте төмен болады, бірақ ауа райы жылына бастаған сайын және ылғалдылық арта бастаған сайын сенсордың жағдайы біртіндеп жақсара береді. Бастапқыда орнату тұрақты және жақсы реттелген болатын, бірақ бірнеше апта өткеннен кейін әртүрлі проблемалар пайда болады. Ауа кондиционері бар немесе басқа да құрғақ орталарда орнатылған болса, бұл тағы да көбірек байқалады.

Нүкте 6. S қоршаған ортадағы кейбір белгілі және белгісіз зиянды газдар сенсордың катализаторымен сіңірілуі немесе катализатормен әрекеттесуі мүмкін, бұл катализаторды тежеуге, сенсор электродтарына зақым келтіруге және сенсорды бүлдіруге әкеп соғуы мүмкін. Күшті тербеліс және механикалық соққы да сенсор электродтарына, қосылу үшін арналған металл сымдарға және т.б. зақым келтіруі арқылы сенсорды бүлдіруі мүмкін. Сенсорлар үшін катализатордың тазалығы неғұрлым жоғары болса, ол соғұрлым жеткілікті болады; қосылу сымдарының сапасы неғұрлым жақсы болса, олар соғұрлым берік және ұзақ қызмет етеді; құрылымның аппараттық негізі неғұрлым берік болса, жоғарыда аталған себептерге байланысты жөндеу жұмыстары соғұрлым аз болады.

7-тармақ . А барлық сенсорлардың сақтау қолданыс мерзімі бар, яғни идеалды сақтау шарттарында сенсордың сигналы техникалық сипаттамаларға сай келеді, бірақ осы мерзім аяқталғаннан кейін сенсордың сигналы тұрақсыз болуы мүмкін.

Нүкте 8. Сүзгіш қызметін атқаратын сенсорларда химиялық сүзгілер орнатылған. Бұл органикалық сүзгілер өте тиімді, негізінен кедергі жасайтын газдарды жоюға қабілетті. Дегенмен, сүзгілердің өзінің пайдалану мерзімі шектеулі. Сүзгілер тойынған кезде кедергі жасайтын газдардың әсері күшейеді, бұл үлкен қате тревогаға әкелуі мүмкін. Сонымен қатар, сүзгілердің дәл пайдалану мерзімі айнымалы және болжау қиын. Маңыздысы, сүзгілер қайта пайдаланылмайды; ылғалдылық олардың тесіктерін тойындырып, бітелген кезде олардың сүзгіш қабілеті тез төмендейді.