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低价位氧气传感器

气体传感器中,氧气传感器因工艺复杂,价格、配套电路昂贵,在实验室一般见不到氧浓度测试设备。本文的氧气传感器是笔者通过多次实验制成的,该传感器能直接测量常见气体中氧气浓度,在通过适当转换后可间接进行液体溶氧含量测量。实用性强。取材制作容易,性能稳定,信号输出大,氧浓度测试无需电子电路。接上适当表头就可进行观察。若要进行自动控制。无需价格昂贵的精密运放,普通电路完全胜任,当然测试精度比国家同类产品低些。$$一、传感器原理$$利用电化学原理,用下面两种不同的材料配上适当的电解液,即可构成一种专用于测量气体中氧气浓度的原电池:$$(-)锌/氯化铵溶液或KOH/碳电极(+)空气$$上面结构中的锌构成原电池的负极。暴露在空气中的碳电极构成原电池的正极,中间电解液为氯化铵溶液(或KOH溶液)。当被测空气中含有氧气时,在电极的表面即可形成如下的反应:$$在阴极锌板上起:Zn→Zn+++2-的反应。$$在碳阳极表面起:2-+O+H_(2)O-2O...  (本文共2页) 阅读全文>>

权威出处: 电子报2007-04-22
哈尔滨工程大学
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电化学氧气传感器用离子液体电解质的制备及性能研究

氧气在生物活动和工业生产中都扮演着重要作用,对氧气进行精确而高效的检测对于人们的生产和生活有重要意义。电化学气体传感器因为具有高灵敏度、高选择性、可重复性和低功耗等特点被认为是最有前景的气体检测手段。电化学气体传感器的电解质以水基电解质或有机溶剂为主,存在易挥发、泄露等问题,影响传感器的使用寿命。离子液体(ILs)具有低的蒸汽压、宽的电化学窗口和高的化学、热稳定性等优异的理化性质。本篇论文分别合成咪唑类、氯铝酸类和吡咯烷酮类三种离子液体并对其进行改性,得到具有高稳定性和灵敏度的电化学氧气传感器,具体研究内容如下:通过一步法制备咪唑类离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF_4),并进行电化学测试,结果表明[BMIM]BF_4对氧气存在响应能力,但其响应电流与氧气浓度之间的线性关系较差。本文利用相转换法分别制备了PVDF/[BMIM]BF_4和PMMA/[BMIM]BF_4微孔电解质薄膜。经测试可知,聚合物的加...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
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功能化咪唑基离子液体的制备及其在氧气传感器中的应用研究

氧气不单单用于保障人类生命,在一些工农业、环境和交通等领域也有诸多涉及。用于探测氧气的传感器分为很多类,其中电化学气体传感器由于其在灵敏度和选择性上卓越的性能,使其成为最有前景的选择。然而,电化学气体传感器常采用常规溶剂,存在溶剂易蒸发、生命周期短的问题。可以通过使用室温离子液体(RTILs)代替传统溶剂来避免这些问题,其具有各种各样吸引人的物理和化学性质,包括无毒、低蒸气压、高导电性、宽电化学窗口、高的物理化学稳定性和对于一系列气体的高溶解度。特别是可以忽略不计的蒸气压消除了溶剂蒸发的问题,使得人们将其作为氧传感器电解质的研究非常成功。本论文合成了咪唑基离子液体作为氧气传感器的电解质,并对离子液体(ILs)进行改性以提高电解质的电化学性能和氧敏感性能。本论文采用简单的一锅法成功制备了室温下呈固态的1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(EMIMPF_6)和1-丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(PMIMPF_6),以及室温下呈液态的1-丁...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

《工矿自动化》2012年05期
工矿自动化

具有温度补偿的高精度矿用氧气传感器设计

0引言在煤矿生产中,保证井下有充足的氧气对煤矿工人的生命安全至关重要,因此需实时监测井下氧气浓度。电化学氧气传感探头输出信号受温度影响比较大,传统的氧气传感器没有温度补偿功能,如果使用环境温差较大,会使得探头输出信号值与实际值之间存在较大误差,从而导致传感器不满足MT447—2005中相关误差要求[1-2]。为此,本文提出一种具有温度补偿的高精度矿用氧气传感器设计方案。1电化学氧气探头温度影响特性及补偿方法1.1温度影响特性氧气传感器探头输出信号为电流信号,其大小取决于氧气的反应速度(法拉第定律)。在实际应用中,环境温度的变化会对传感元件透气膜的透氧率产生影响,而透氧率越高,氧气反应速度越快,输出电流信号越大。氧气传感器输出信号随温度变化曲线如图1所示。可见,温度为20℃时,传感器输出信号值为实际信号值(100%);0~40℃时,传感器输出信号值为实际信号值的94.3%~104%,所测信号值变化范围接近10%,不满足MT447—...  (本文共3页) 阅读全文>>

《传感器世界》2001年09期
传感器世界

氧气传感器及其在火电厂的应用

一、引言 火力发电厂是T业中耗煤屋较大的J}}j户之一,每年耗煤总量占国家原煤产量的五分之一以上。因此,提高锅炉效率、降低煤耗、节约能源是电力系统的一项重要任务。提高锅炉效率,叮以从改进锅炉和有关设备状况着手,同时还要实现优化燃烧,这就需要对有关燃烧参数在线及时准确监测,以便实现人工调节和自动控制,保持锅炉在最佳燃烧状态下运行。 在锅炉运行中,必须控制好进入锅炉的空气量与燃料量两者的比例。若空气量与燃烧量之比越大,则排烟损失越大;若空气量与燃料量之比越小,则化学朱完令燃烧损失越大。因此,为了使锅炉保持最佳燃烧丁况,必须使空气量与燃烧量的比例合适,这个比例称为过剩空气系数,数值应在1.20~1.30之间。由于目前商接测量和控制过剩空气系数还很困难,所以只能采用间接的测量方法。因为烟气中氧气含量与过剩空气系数有确定(单值)的函数关系,且受燃料品种变化影响较小,所以通常用连续测量烟气中氧气含量的方法来了解过剩空气系数,以判断燃烧状况,...  (本文共3页) 阅读全文>>

《山西化工》2018年01期
山西化工

基于波长调制光谱技术的在线激光氧气传感器

3.中创精仪(天津)科技有限公司,天津300384)引言氧气(O2)是人类生存的必须条件,其含量与人体的舒适度、燃料燃烧和安全生产等密切相关。在低氧环境中,人们会感到头晕、呼吸困难等。作为燃烧过程的必要气体,一定浓度的O2能够使可燃物燃烧更完全,提升能源利用率,从而节约能源并减少环境污染。工业生产时,需对生产现场内的O2浓度实时监测,实现安全生产。例如,煤矿工业的地下作业时,矿井中的O2浓度超过安全范围,就有可能引发爆炸[1],严重威胁现场人员的生命安全[2]。因此,实时在线监测氧气的浓度对于提高能源利用率、环境保护及保障安全生产等方面意义重大。一直以来,人们对于O2的检测方法进行了广泛研究。根据检测原理差异,主要分为顺磁性[3]、原电池[4]、氧化锆[5]以及光纤[6]等几种传感器,这些检测方法均涉及化学反应,消耗O2的同时对设备产生较大损耗,在线监测误差较大。此外,利用化学方法进行氧气浓度的检测,灵敏度较低,无法满足实际要求...  (本文共4页) 阅读全文>>