氣體流量計(jì)
時間：2020-04-20 11:04:55
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電化學(xué)氣體傳感器流量計(jì)本身作為一個相對偏門的領(lǐng)域就很少有人能夠用到。下面就其內(nèi)容簡單來聊一下。
優(yōu)缺點(diǎn)
電化學(xué)氣體傳感器的普及可以歸因于其輸出的線性，低功耗要求和良好的分辨率。而且，一旦校準(zhǔn)到目標(biāo)氣體的已知濃度，測量的可重復(fù)性和準(zhǔn)確性也非常好。由于數(shù)十年來技術(shù)的發(fā)展，這些傳感器可以對特定的氣體類型提供非常好的選擇性。
由于其許多優(yōu)點(diǎn)，工業(yè)應(yīng)用（例如，用于保護(hù)工人安全的有毒氣體檢測）首次使用電化學(xué)傳感器。這些傳感器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行可實(shí)現(xiàn)區(qū)域有毒氣體監(jiān)測系統(tǒng)的部署，從而確保采礦，化學(xué)工業(yè)，沼氣廠，食品生產(chǎn)，制藥工業(yè)等行業(yè)員工的安全環(huán)境條件。
盡管傳感技術(shù)本身在不斷發(fā)展，但其基本操作原理以及隨之而來的缺點(diǎn)自電化學(xué)氣體傳感的最早時代以來就沒有改變。通常，電化學(xué)傳感器的保質(zhì)期有限-通常為六個月至一年。傳感器的老化也對其長期性能產(chǎn)生重大影響。傳感器制造商通常會指定傳感器靈敏度每年最多可漂移20％。此外，即使目標(biāo)氣體的選擇性已顯著提高，傳感器仍對其他氣體具有交叉敏感性，導(dǎo)致測量干擾和錯誤讀數(shù)的機(jī)會增加。它們還取決于溫度，并且必須在內(nèi)部進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
技術(shù)挑戰(zhàn)
設(shè)計(jì)先進(jìn)的氣體傳感系統(tǒng)時需要克服的技術(shù)挑戰(zhàn)可以分為三類，分別對應(yīng)于系統(tǒng)的不同使用壽命。
首先，存在傳感器制造挑戰(zhàn)，例如制造重復(fù)性以及傳感器特性和校準(zhǔn)。制造過程本身雖然高度自動化，但不可避免地會給每個傳感器帶來變化。由于這些差異，必須在生產(chǎn)過程中對傳感器進(jìn)行特征化和校準(zhǔn)。
其次，在系統(tǒng)的整個生命周期中都存在技術(shù)挑戰(zhàn)。其中包括系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化；例如，信號鏈設(shè)計(jì)或功耗考慮。主要在工業(yè)應(yīng)用中，對電磁兼容性（EMC）和功能安全合規(guī)性的高度重視會對設(shè)計(jì)成本和上市時間產(chǎn)生負(fù)面影響。操作條件也起著重要的作用，并且對保持所需的性能和使用壽命提出了挑戰(zhàn)。這種技術(shù)的本質(zhì)是電化學(xué)傳感器在其使用壽命中會老化和漂移，從而導(dǎo)致頻繁的校準(zhǔn)或傳感器更換。如果在惡劣的環(huán)境下運(yùn)行，則性能的變化會進(jìn)一步加快，如本文后面所述。延長傳感器的使用壽命并保持其性能是許多應(yīng)用的關(guān)鍵要求之一，特別是在系統(tǒng)擁有成本至關(guān)重要的情況下。
第三，即使采用了延長其使用壽命的技術(shù)，當(dāng)性能不再滿足要求并且需要更換傳感器時，所有電化學(xué)傳感器最終也會達(dá)到其使用壽命。有效地檢測使用壽命終止是一個挑戰(zhàn)，一旦克服，便可以通過減少不必要的傳感器更換來大幅降低成本。通過采取進(jìn)一步措施，并預(yù)測傳感器何時確切發(fā)生故障，可以進(jìn)一步降低操作氣體傳感系統(tǒng)的成本。
在所有氣體傳感應(yīng)用中，電化學(xué)氣體傳感器的利用率都在增加，這在物流，調(diào)試和維護(hù)方面都帶來了挑戰(zhàn)。
