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低功耗有毒气体探测器的设计

导读: 许多工业过程涉及到有毒化合物,对于检测或测量有毒气体浓度的仪器,电化学传感器能够提供多项优势。

  在美国,国家职业安全与健康研究所(NIOSH)和美国政府工业卫生学家会议(ACGIH)已规定了许多有毒工业气体的短时间和长时间接触限值。“阈限值—时间加权平均值”(TLV-TWA)是指大多数工人可以在正常8小时工作日内反复接触而不会受到有害影响的时间加权平均浓度。“阈限值—短时间接触限值”(TLV-STEL)是指大多数工人可以短时间接触而不会受到刺激或伤害的浓度。“立即威胁生命或健康的浓度”(IDLHC)是一种限制性浓度,它会对生命立即或缓慢产生威胁,导致不可逆转的健康损害,或者影响工人独立逃生的能力。表1列出了几种常见气体的限值。

表1. 几种常见气体的限值

  对于检测或测量有毒气体浓度的仪器,电化学传感器能够提供多项优势。大多数传感器都是针对特定气体而设计,可用分辨率小于气体浓度的百万分之一(1 PPM),所需工作电流极小,非常适合便携式电池供电的仪器。电化学传感器的一个重要特性是响应缓慢:首次上电后,传感器可能需要数分钟时间才能建立至最终输出值;暴露于中间量程的气体浓度时,传感器可能需要25到40秒时间才能达到最终输出值的90%。

  本文描述一种使用电化学传感器的便携式一氧化碳(CO)探测器。一氧化碳的IDLH浓度远高于大多数其它有毒气体,处理起来相对更安全。但一氧化碳仍然属于致命性气体,测试本文所述电路时应极其小心并采取适当的通风措施。

 CO-AX一氧化碳传感器

图1. CO-AX一氧化碳传感器

  图1所示为 Alphasense公司的CO-AX传感器。表2是CO-AX传感器技术规格摘要。

 

表2. CO-AX传感器技术规格

 

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