基于电化学的固态CO2传感器研究进展

用于检测环境中气体的电位传感器已经在传感器技术领域发展为一个成熟的方向。由于在各个行业有着广泛的应用,可靠廉价的CO2传感器有着巨大的市场潜力。总结了基于电化学的固态CO2传感器类型,分析了它们的检测过程,提供关于其传感原理和特性研发的广泛概述,并描绘了基于电化学的固态CO2传感器在未来各种应用的可能性。     

基于岭回归的气体预警穿戴系统的灵敏度校正

在气体预警穿戴系统中,使用电化学气体传感器来采集环境中CO气体的浓度。由于电化学气体传感器的灵敏度随着温度有着非常显著的变化,为了提高传感器的检测精度,采用一种基于岭回归算法对电化学气体传感器进行灵敏度校正。开发算法的软件工具采用Python语言进行编程,根据传感器和温度关系的已有关系样本对其进行拟合,并对拟合结果进行交叉性验证分析。通过分析对比可知,基于岭回归算法的电化学气体传感器灵敏度曲线拟合效果好于普通的最小二乘法拟合。     

矿井CO浓度的支持向量机数据融合检测方法

针对检测矿井一氧化碳（CO）含量时,电化学传感器输出受到矿井大气中甲烷气体影响的问题,提出了一种基于支持向量机（SVM）数据融合的CO浓度检测方法。该方法将催化传感器与电化学传感器构成传感器对,利用能够从全局意义上逼近任意非线性关系的支持向量机对传感器对的输出信号进行非线性数据融合,构建了矿井一氧化碳浓度检测模型。实验结果表明,该方法的平均绝对百分比误差为0.88%,均方根误差为1.32 ppm,有效地消除了甲烷对CO电化学传感器的影响,实现了矿井CO浓度的精确检测。     

电化学CO气体传感器及其敏感特性

介绍了电化学CO气体传感器的结构,辅助电极、Ag/AgCl参比电极的制作以及工作电极的修饰和制作方法,研究了该传感器对CO气体的敏感特性。实验结果显示:活化处理后的Pt溶胶修饰的Pt丝微电极对CO气体有良好的敏感特性,CO氧化峰尖锐、峰形良好,在低浓度范围内,其峰电流与CO的浓度成良好的线性关系,表明此传感器适于定量检测CO的浓度。     

矿用电化学CO传感器设计

分析阐述了电化学CO传感元件的结构、反应机理及工作原理,提出了一种矿用电化学CO传感器的设计方案,重点介绍了该传感器主要电路的设计。该传感器传感元件采用三极性设计,具有灵敏度高、线性度好等优点,特别是在CO气体体积分数较低时,该传感器也能保持很高的测量精度,完全满足煤矿井下现场特殊环境使用的要求。     

用于实时动态检测多组份气体的 电化学传感器系统的设计与实现

本工作以氧和二氧化碳混合气体(呼吸气体)的实时、动态检测为研究实例，依据O2和CO2气体发生交叉反应的动力学特性和暂态电化学原理，使用单个微电极融合计算机控制的快速电势调制技术，设计并构建了一类全新的集信号提取、转换、处理与结果显示等功能于一体的电化学多组份气体传感器系统；一次测量时间快达几十毫秒，能保持连续检测的稳定性。对暂态电化学响应机制、检测精度、测量速度和连续检测的长期稳定性进行了讨论。     

非水电解质电化学气体传感器

气体传感器系指感应气体中的特定组分和浓度,并将由此引起的物理、化学效应变换成可测信号的传感系统。近年来提出的非水电解质电化学气体传感器,在检测非电化学活性气体组分(如 CH_4、CO_2、NO_x 等)、提高灵敏度和增强多组分气体检测功能等方面,与传统的电解质水溶液电化学气体传感器比较,显示有特殊的潜在应用前景,是一类新型的气体传感器。本文拟就非水电解质电化学气体传感器的提出、发展及所涉及的问题作一介绍,并结合我们的工作进行必要的讨论。一、气体传感器概况现今使用的气体传感器大致分为三类:金属氧化物半导体气体传感器,光谱学气体传     

基于RBF神经网络的电化学CO气体传感器的温度补偿

针对电化学CO气体传感器的输出精度易受环境温度影响的缺点,提出了一种基于RBF神经网络的温度补偿方法,并借助所设计的气体采集系统进行了实验研究.实验结果表明,未进行温度补偿时传感器输出最大误差为20.0%,基于BP神经网络温度补偿方法的误差为1.44%,而采用RBF神经网络进行温度补偿后最大误差可达到0.12%,故该方法可有效的用于电化学CO气体传感器的温度补偿,令传感器具有更高的测量精度和温度稳定性.     

暂态电化学多组份气体传感器研究(I)多孔薄层电极库仑型气体传感器

常见的电化学气体传感器就其工作状态而言,大多属稳态类型,功能单一,传感器性能的提高受到“稳态”的制约,本文根据薄层电化学原理,提出并建立了一类全新的暂态电化学多组份气体传感器－多孔薄层电极库仑型气体传感器。这类以多孔薄层气体电极为核心元件构成的库仑型气体传感器,既有检测多种气体组份的功能,又有响应快、灵敏度高、低温度效应等优异性能。     

基于微型泵吸式的矿用红外一氧化碳传感器研制

现有基于电化学原理的矿用一氧化碳传感器测量数据易受烷类气体、氢气苯类等气体及矿井环境压力的影响,测量结果误差大,且需定期调校。针对该问题,研制了一种基于微型泵吸式的矿用红外一氧化碳传感器。该传感器基于非分散式红外吸收原理,利用CO气体对4.5μm的红外辐射具有强烈的吸收,通过测量红外辐射的初始能量和红外辐射被气体吸收后的能量,检测出CO气体浓度。针对扩散式一氧化碳传感器检测采样速度慢,检测结果容易受检测环境的风速、温度等外界因素干扰的问题,采用微型泵吸式检测方式,气体通过微型气泵的流动进入红外敏感元件气室,保证了传感器气流的稳定性。6个月的工业性试验结果表明,该传感器相比传统电化学传感器,具有红外波长固定、测量数据不受其他气体影响的优势;使用中,矿用红外一氧化碳传感器的维护周期大于6个月,主要维护操作是清洁处理,无需更换敏感元件及标校。     

有毒气体无线监测网络设计

设计了一个基于传感器阵列的有毒气体监测网络,采用多类电化学气体传感器采集信号及无线传感器网络进行数据收发和处理,能够在线检测环境中的气体浓度.整个系统功能更加集成化、体积小、很容易与后续处理设备(如空气净化设备)集成并能智能控制后续处理设备.介绍了系统的整体构成、工作原理、无线传感器网络的构建,并进行了信号调理模块线性度测试实验和系统气体浓度检测对比试验.实验表明所研制系统的输出信号能实时测量环境的气体浓度,已经达到了市场上单一气体检测设备的精度.     

89—I型贮液式电化学气体传感器

报道的气体传感器是一种贮液式电化学气体检测池，选择不同的电极和电解质溶液就可制成多种不同气体的传感器，文中具体介绍了传感器的制作方法和用于光气检测的简单情况。     

基于光电作用的丙酮分析方法的研究

提出了一种利用光解和电场电离进行丙酮检测的方法。该方法采用紫外线和电场催化作用对环境气体中的丙酮进行分解,使其转化为CO,再利用电化学原理检测CO,实现了传统传感器对丙酮的间接检测和分析。实验证明这种间接分析方法的可行性。     

暂态电化学多组份气体传感器研究(Ⅰ) 多孔薄层电极库仑型气体传感器

常见的电化学气体传感器就其工作状态而言 ,大多属稳态类型 ,功能单一 ,传感器性能的提高受到“稳态”的制约 .本文根据薄层电化学原理 ,提出并建立了一类全新的暂态电化学多组份气体传感器——多孔薄层电极库仑型气体传感器 .这类以多孔薄层气体电极为核心元件构成的库仑型气体传感器 ,既有检测多种气体组份的功能 ,又有响应快、灵敏度高、低温度效应等优异性能     

实时动态检测呼出气体的固态电化学传感器

基于实时动态检测O2和CO2的暂态电化学原理和新型高分子固体聚合物电解质－“聚丙烯腈（PAN）／聚乙烯吡咯烷酮（PVP）－二甲亚砜（DMSO）一高氯酸四乙基铵（TEAP）”的研究，使用微电极并融合计算机控制的快速电势调制技术和数据采集，处理功能，提出并构建了一类全新的集信号提取，处理与显示等处理于一体的固态化学传感器，实现了常温下呼出气体O2和CO2的实时动态检测，不仅消除了常规电化学传感器中电解液渗漏或干涸对器件性能的影响，而且具有体积小，结构紧凑，使用方便等优点。     

基于固体电解质的CH_4电化学传感器评述

基于固体电解质的电化学传感器可以在高温条件下实时、原位地检测气体组成。固体电解质和电极材质的不同会直接影响传感器的灵敏度、选择性以及响应时间。根据测量原理的不同,固体电解质基CH4电化学传感器通常分为电流型CH4传感器和电势型CH4传感器,对这两类传感器进行了详细的介绍,并对固体电解质基CH4电化学传感器在海底火山、热液喷口区等高温高压极端环境的研究与应用进行了展望。     

用于实时、动态检测多组分气体的多传感器技术与电化学传感器系统

依据待测多组分气体交叉反应的动力学特性和暂态电化学原理,融合计算机控制的快速电势调制方法,提出并建立了基于单个气敏微电极的多传感器技术,构建了一类新的电化学多组分气体传感器系统.该系统既保持了电化学传感器的优点,又具备信息采集和处理的能力,成功地将单个气敏电极对多组分气体交叉敏感的致命缺陷转化为快速同时检测多组分混合气体的动力学条件加以利用,用单个气敏元件(电极)实施多组分气体的实时、动态检测.本文还就传感器系统的暂态电化学响应机制、检测精度、测量速度和连续检测的长期稳定性作了讨论.     

电化学气体分析仪特性分析与正确使用

介绍了电化学气体分析仪关键部件电化学气体传感器的基本原理,阐述了使用电化学气体分析仪需关注的交叉干扰、温度影响、压力影响等因素,并提出了一些简便的应对方法,对正确使用电化学气体分析仪有一定的现实意义。     

HTCC电化学H_2S传感器制备及其性能分析

采用高温共烧陶瓷(HTCC)工艺技术,设计并制备了电化学气体传感器,该传感器具有结构简单、尺寸小、重量轻等特点。运用电化学工作站对传感器的响应特性进行分析,结果显示:所测电化学气体传感器对H_2S气体响应良好,在H_2S传感器的量程范围(0～100)×10~(-6)内,传感器的响应输出值与H_2S气体体积分数呈现良好的线性关系,线性相关参数0. 997 55,精度优于±1. 5%FS,传感器对气体的响应速度较快,响应时间τ_(90)不大于10 s。通过匹配不同离子液体可实现不同种类气体的检测。此外,HTCC工艺成熟,可实现传感器的批量化制备。     

电化学传感器在水质重金属检测中的应用

中国工业快速发展伴随而来的水质重金属污染问题正日益影响着人们的正常生活,寻求快速准确的水质重金属检测方法是十分迫切的.众多水质检测传感器中,电化学传感器具有检测灵敏、操作简单、成本低、便携等优势,在水质重金属检测领域占据了十分重要地位,拥有广阔的前景.本文重点介绍了用于水质重金属检测的几种电化学传感器,包括它们的构造、分类及其检测原理.并对应用于水质重金属检测的电流型电化学传感器和电位型电化学传感器进行了详细说明,介绍了阳极溶出伏安法和离子选择性电极法在内的几种电化学分析方法,以及近年来相关研究的现状.