应用于烟气分析仪的传感器系列之二 一氧化碳传感器

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今天要介绍的是另一种用在烟气分析仪中的传感器，一氧化碳(CO)传感器。电化学原理的CO传感器是烟气分析仪的首选，它的特点是：检测限低、体积小、重量轻、功耗小、价格便宜。

1.电化学CO传感器的结构和原理

首先，介绍一下电化学CO传感器的结构和工作原理。电化学EC传感器看上去不起眼，却是名副其实的高科技产品，它主要由外壳、干扰气体过滤器、感应电极、参考电极、对电极、电解液储液槽和插脚构成，请看下图。

以ECCO传感器为例，其工作原理是这样的:

1.在感应电极上，CO和水H2O在催化剂的作用下，反应生成二氧化碳CO2和氢氧根离子OH-;

2.CO2回到空气中，OH-穿过参考电极到达对电极;

3.在对电极上，OH-和氧气O2再次生成水。

通过上面三个过程我们看出，水在整个反应过程中既不增加，也不减少。CO和O2化合生成了CO2，回到空气中。

2.EC传感器的应用电路

下面是一份双电源供电的EC传感器应用电路，在这份电路中，U2的作用是为对电极提供稳定的电压，U1的作用是将感应电极上的电流转换成电压，在Ua输出。R0叫负载电阻，Rf叫增益电阻。

电流的方向：还原性气体的EC传感器电流是从R0流向感应电极的，例如:CO、H2S、PH3、NH3、SO2、NO、H2等。氧化性气体的EC传感器电流是从感应电极流向R0的，例如:O3、CL2、CLO2、NO2、O3、HF。

3.烟气分析仪ECCO传感器的特点

用在烟气分析仪中的CO传感器和工业安全领域所用传感器有所不同。其特点在于：

A.量程大。因为是检测烟道中的CO，所以传感器量程小则4,000ppm，大到100,000ppm，都有可能。例如，在陶瓷炉窑的CO监控中，就会用到高量程的CO传感器。

B.抗酸性气体。除了烧天然气不产生SO2和NOx，燃煤和燃油都会产生SO2和NOx，这些气体不仅对CO传感器的读数有影响，还会缩短传感器的寿命。因此，烟气分析仪用传感器一定需要抗SO2和NOx的功能。

C.长期稳定性好。烟气分析仪虽然不会像CEMS那样长期工作在恶劣环境中，但是，用户也不希望每次使用之前都要做一次标定，因此此传感器寿命最好能够达到2年。

D.体积小、重量轻、功耗小。这三个特点是和红外NDIR原理的传感器相比较而言的。当今的技术，NDIRCO传感器在这三个项目上都比不上ECCO传感器。

4.烟气分析仪专用ECCO传感器产品

说了这么多，您可能会问：”这么好的ECCO传感器哪里去找呢?“我向您推荐CityTech于2014年推出的新产品4F和4MF。

4F：

-量程是10,000ppm，可以过载测量到20,000ppm，分辨率1ppm;

-SO2吸收能力为200,000ppm*hour，NO的吸收能力是60,000ppm*hour;

-2年质保;

-4系列封装，直径20mm，高度16.6mm，重量仅5g。

4MF：

-量程40,000ppm，可以过载测量到100,000ppm，分辨率<5ppm;

-SO2、NO和NO2的吸收能力分别为30,000ppm*hour、80,000ppm*hour和600,000ppm*hour;

-2年质保;

-4系列封装，直径20mm，高度16.6mm，重量仅5g。

随着我国节能减排能源战略的不断推进，各种品牌的烟气分析仪和燃烧效率分析仪定会象雨后春笋一样层出不穷。这部分的需求增长的速度大约是工业安全市场增长的3倍，而且利润丰厚。一台燃烧效率分析仪单价大于1万元，一台多参数烟气分析仪单价大于4万元。全国对这两种仪表的需求量都在10,000台以上。这些市场信息对想做战略转型的企业是相当有用的。

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