您對(duì)使用氣體檢測(cè)儀時(shí)的交叉敏感度了解多少?
在一個(gè)完美的想象里,氣體檢測(cè)儀的氣體傳感器可識(shí)別、測(cè)量特定的氣體,并在任何情況下給出每種氣體的精確讀數(shù)。然而不幸的是,技術(shù)允許我們靠近這個(gè)目標(biāo),但卻不能完全實(shí)現(xiàn)。這就是為什么,在處理電化學(xué)氣體傳感器時(shí),我們面臨著交叉敏感的挑戰(zhàn),有時(shí)被稱為干擾氣體。
氣體檢測(cè)儀通常檢測(cè)指定的氣體,并根據(jù)當(dāng)前水平按比例發(fā)出警報(bào)和讀數(shù)。當(dāng)被檢測(cè)的氣體以外的氣體影響電化學(xué)氣體傳感器給出的讀數(shù)時(shí),就是發(fā)生了交叉敏感。即使目標(biāo)氣體不存在,交叉敏感也會(huì)導(dǎo)致傳感器內(nèi)的電極發(fā)生反應(yīng),或?qū)е履繕?biāo)氣體的讀數(shù)不準(zhǔn)確和報(bào)警。顯然,這會(huì)讓使用傳感器的人處于危險(xiǎn)之中。
交叉敏感引起的誤差
交叉靈敏度可能會(huì)導(dǎo)致電化學(xué)氣體檢測(cè)儀出現(xiàn)幾種類型的不準(zhǔn)確讀數(shù)。它們可以是正的(表示氣體的存在,即使它實(shí)際上并不存在,或表示該氣體的水平高于其真實(shí)值),也可以是負(fù)的(對(duì)目標(biāo)氣體的響應(yīng)降低,在它實(shí)際存在時(shí)表示它不存在,或者顯示的目標(biāo)氣體濃度低于實(shí)際存在的濃度),干擾氣體也可能引起抑制。
抑制是指當(dāng)傳感器同時(shí)接觸目標(biāo)氣體和抑制氣體時(shí),傳感器無(wú)法記錄目標(biāo)氣體,或者抑制氣體導(dǎo)致傳感器在接觸抑制氣體后的一段時(shí)間內(nèi)(可能是數(shù)小時(shí)甚至數(shù)天)停止記錄目標(biāo)氣體。
以下是每種錯(cuò)誤類型的一些示例:
正響應(yīng)誤差:一氧化碳傳感器對(duì)氫氣的正響應(yīng)率為60%。因此,當(dāng)檢測(cè)CO的傳感器看到200ppm的H2時(shí),它會(huì)顯示200ppm的60%(約120ppm)。
負(fù)響應(yīng)誤差:二氧化硫傳感器對(duì)NO2的響應(yīng)為–120%。因此,如果它同時(shí)看到5ppm的NO2和5ppm的SO2,讀數(shù)會(huì)減少6ppm,所以(取決于所涉及的傳感器類型)會(huì)給出0ppm的讀數(shù)或負(fù)值。
抑制:二氧化硫傳感器可能受到NH3的抑制,需要很多小時(shí)才能恢復(fù)并對(duì)SO2作出反應(yīng)。
所有這些誤差都可能產(chǎn)生不利的影響。顯然,當(dāng)有毒氣體出現(xiàn)而傳感器讀數(shù)不正確時(shí)是非常危險(xiǎn)的。而即使交叉敏感導(dǎo)致讀數(shù)過(guò)高或誤報(bào),不必要的疏散、通風(fēng)和其他非計(jì)劃停機(jī)也會(huì)造成時(shí)間和資源的浪費(fèi)。
一些制造商會(huì)發(fā)布交叉敏感度的數(shù)據(jù)和圖表,這些數(shù)據(jù)和圖表對(duì)交叉敏感度如何影響產(chǎn)品的讀數(shù)會(huì)有一定的解釋。然而,重要的是不要過(guò)分依賴這些數(shù)據(jù):電化學(xué)傳感器之間可能存在巨大差異,制造商可能會(huì)在短時(shí)間內(nèi)改變其傳感器設(shè)計(jì)和規(guī)格,科學(xué)認(rèn)識(shí)也在不斷發(fā)展。因此,與制造商的技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)保持聯(lián)系是一個(gè)很好的做法,他們了解最新信息,并最有資格對(duì)指定的傳感器提出建議。確保參與氣體檢測(cè)的所有工作人員都了解交叉敏感度和干擾的性質(zhì),并對(duì)其可能產(chǎn)生的影響保持警惕,也是非常明智的做法。
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