臭氧變送器是一種將臭氧氣體的成份、濃度等信息轉(zhuǎn)換成可以被人員、儀器儀表、計算機(jī)等利用的信息的裝置。
從檢測原理方面來說,常見的臭氧變送器有紫外線、半導(dǎo)體、電化學(xué)幾大類型:
(1)研究表明臭氧進(jìn)隊253.7nm的紫外線具有很大吸收系數(shù),在此波長下紫外線通過臭氧衰減,符合Lambert-Beer定律。采用紫外線吸收原理的臭氧氣體分析儀,用穩(wěn)定的紫外燈光源產(chǎn)生紫外線,光波過濾器過濾掉其它波長紫外光,只允許253.7nm的紫外線通過,經(jīng)過樣品光電傳感器后,再經(jīng)過臭氧吸收到達(dá)采樣光電傳感器,最后通過樣品光電傳感器和采樣光電傳感器電信號比較,根據(jù)Lambert-Beer定律進(jìn)行數(shù)學(xué)模型計算,從而得出臭氧濃度大小。
(2)半導(dǎo)體臭氧傳感器利用氣敏半導(dǎo)體材料,如WO3,Sn0,In203等件數(shù)氧化物制成的敏感元件,當(dāng)它們吸收臭氧時,發(fā)生氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生或放出熱量,使元件的溫度發(fā)生相應(yīng)變化,從而電阻發(fā)生變化,將臭氧的濃度變換為電信號,進(jìn)行臭氧濃度的測量,一般情況,隨著提起的濃度增加,元件阻值明顯增大,在一定范圍內(nèi),呈線性關(guān)系。
(3)電化學(xué)臭氧傳感器由工作電極、對電極、參與電極、電解液和電路系統(tǒng)等部件構(gòu)成。工作電極和參與電極之間能保持一個恒定的電位值,當(dāng)臭氧擴(kuò)散進(jìn)入傳感器時,在工作電極發(fā)生還原反應(yīng),對電極發(fā)生氧化反應(yīng),對電價和工作電極之間形成微小的電流,此電流進(jìn)入傳感器的臭氧濃度一定范圍內(nèi)成正比,最后通過電路系統(tǒng)處理,計算出臭氧含量。
氣體監(jiān)測設(shè)備的具有以下幾個特點:
(1)穩(wěn)定性是指傳感器在整個工作時間內(nèi)基本響應(yīng)的穩(wěn)定性,取決于零點漂移和區(qū)間漂移。零點漂移是指在沒有臭氧時,整個工作時間內(nèi)傳感器輸出響應(yīng)的變化。區(qū)間漂移是指傳感器連續(xù)置于臭氧中的輸出響應(yīng)變化,表現(xiàn)為傳感器輸出信號在工作時間內(nèi)的降低。理想情況下,一個傳感器在連續(xù)工作條件下,每年零點漂移小于10%。
(2)靈敏度是指傳感器輸出變化量與被測輸入變化量之比,主要依賴于傳感器結(jié)構(gòu)所使用的技術(shù)。大多數(shù)氣體傳感器的設(shè)計原理都采用生物化學(xué)、電化學(xué)、物理和光學(xué)。首先要考慮的是選擇一種敏感技術(shù),它對目標(biāo)氣體的閥限制(TLV-thresh-old limit value)或最低爆炸限(LEL-lower explosive limit)的百分比的檢測要有足夠的靈敏性。
(3)選擇性也被稱為交叉靈敏度??梢酝ㄟ^測量由某一種濃度的干擾氣體所產(chǎn)生的傳感器響應(yīng)來確定。這個響應(yīng)等價于一定濃度的臭氧所產(chǎn)生的傳感器響應(yīng)。這種特性在追蹤多種氣體的應(yīng)用中是非常重要的,因為交叉靈敏度會降低測量的重復(fù)性和可靠性,理想傳感器應(yīng)具有高靈敏度和高選擇性。
(4)抗腐蝕性是指傳感器暴露于高體積分?jǐn)?shù)目標(biāo)氣體中的能力。在氣體大量泄漏時,探頭應(yīng)能夠承受期望氣體體積分?jǐn)?shù)10~20倍。在返回正常工作條件下,傳感器漂移和零點校正值應(yīng)盡可能小。
我司生產(chǎn)的臭氧變送器采用美國進(jìn)口的高靈敏度檢測探頭,加上高性能的信號采集電路,以±6%FS的測量精度,0.1ppm的分辨率,≤2%的重復(fù)性,≤7%信號值/年的穩(wěn)定性,在35S內(nèi)對空氣中的臭氧進(jìn)行迅速靈敏反應(yīng),并將采集到的數(shù)值發(fā)送至遠(yuǎn)程管理平臺。
另一款臭氧監(jiān)測設(shè)備我司研制的建大仁科手持式臭氧氣體檢測儀:是通過自然擴(kuò)散方式來檢測氣體,通過內(nèi)置的電化學(xué)傳感器檢測電流來檢測臭氧的濃度,全功能自測試具有高度的靈敏性以及和出色的重復(fù)性;殼體由復(fù)合防滑橡膠制成的高強(qiáng)度工程塑料制成,強(qiáng)度高,手感好,且防水、防塵、防爆,完全滿足工業(yè)現(xiàn)場安全監(jiān)測對設(shè)備高可靠性的要求,是一款本安防爆型氣體檢測儀,并獲得了CNEX防爆合格證等證書,是一款本安防爆型設(shè)備。
臭氧氣體檢測儀采用高清彩屏顯示設(shè)計,使我們能夠清楚直觀的看到環(huán)境內(nèi)臭氧的實時濃度。檢測儀表面帶有按鍵,通過按鍵我們能夠設(shè)置氣體濃度的上限報警值,開啟關(guān)閉聲音報警;當(dāng)出現(xiàn)臭氧濃度超標(biāo)時,設(shè)備通過屏顯、聲音、燈光、震動四種報警方式提醒人們濃度超限,做好防護(hù)。
臭氧的化學(xué)性質(zhì)極為活潑,它在游離時的能量在瞬間產(chǎn)生強(qiáng)力的氧化作用,可以殺菌、消毒、解毒,被廣泛應(yīng)用于自來水廠殺菌消毒、餐具消毒、室內(nèi)空氣凈化、果蔬保鮮、還有醫(yī)學(xué)治療等方面;但若臭氧的濃度過高,則會對人體健康造成巨大的危害,因此,無論是利用臭氧的強(qiáng)氧化性還是防范其危害性,都離不開對臭氧濃度的監(jiān)測。