電化學(xué)傳感器包含以下主要元件:
(l)透氣膜(也稱為疏水膜)。透氣膜用于覆蓋傳感(催化)電極,在有些情況卜-用于控制到達(dá)電極表面的氣體分子量。此類屏障通常采用低孔隙率特氟隆薄膜制成。這類傳感器稱為鍍膜傳感器?;蛘?,也可以用高孔隙率特氟隆膜覆蓋,而用毛管控制到達(dá)電極表面的氣體分子量。此類傳感器稱為毛管型傳感器。除為傳感器提供機(jī)械性保護(hù)之外,薄膜還具有濾除不需要的粒子的功能。為傳送正的氣體分子量,需要選擇正確的薄膜及毛管的孔徑尺寸??讖匠叽鐟?yīng)能夠允許足量的氣體分子到達(dá)傳感電極??讖匠叽邕€應(yīng)該防止液態(tài)電解質(zhì)泄漏或迅速燥結(jié)。
(2)電極。選擇電極材料很重要。電極材料應(yīng)該是一種催化材料,能夠長(zhǎng)時(shí)間執(zhí)行半電解反應(yīng)。通常,電極采用貴金屬制造,如鉑或金,在催化后與氣體分子發(fā)生有效反應(yīng)。視傳感器的設(shè)計(jì)而定,為完成電解反應(yīng),三種電極可以采用不同材料來制作。
(3)電解質(zhì)。電解質(zhì)必須能夠進(jìn)行電解反應(yīng),并有效地將離子電荷傳送到電極。它還必須‘j參考電極形成穩(wěn)定的參考電勢(shì)并與傳感器內(nèi)使用的材料兼容。如果電解質(zhì)蒸發(fā)過于迅速,傳感器信號(hào)會(huì)減弱。
(4)過濾器。有時(shí)候傳感器前方會(huì)安裝洗滌式過濾器以濾除不需要的氣體。過濾器的選擇范圍有限,每種過濾器均有不同的效率度數(shù)。常用的濾材是活性炭?;钚蕴靠梢詾V除多數(shù)化學(xué)物質(zhì),但不能濾除一氧化碳。通過選擇正確的濾材,電化學(xué)傳感器對(duì)其目標(biāo)氣體可以具有更高的選擇性。
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