一氧化碳传感器的用处、危害、原理
来源: | 作者:郑州科煊 | 发布时间: 2022-08-16 | 1519 次浏览 | 分享到:
根据世界上多年的统计数据,一氧化碳(CO)已成为一种常见的有毒有害气体,每年都会发生大量的一氧化碳中毒事件,中毒者的死亡率居高不下。一氧化碳中毒发生在广泛的环境中。

在工业生产中,有几十种不同的生产行业环境,包括可暴露于一氧化碳(CO)的操作,例如冶金行业中含碳物质在炼铁、焦化、铸造和热处理中不完全燃烧产生的一氧化碳;化学工业生产合成氨、光气、甲醇、丙酮等气体时会产生一氧化碳;碳石墨电极制造;矿山爆破和瓦斯爆炸事故;内燃机调试;生产金属羰基化合物的过程。

除工业生产外,使用含CO的可燃气体可接触一氧化碳,如含CO 40%以上的水煤气、含30%的高炉和发生炉煤气以及含5%——15%的煤气;使用柴油和汽油的内燃机废气中含有约1%——8%的一氧化碳;炸药火药爆炸后的气体中含有30%——60%的一氧化碳。

一氧化碳的产生

根据世界多年的统计数据,一氧化碳(CO已成为一种常见的有毒有害气体,每年都会发生大量的一氧化碳中毒事件,中毒者的死亡率居高不下。一氧化碳中毒发生在广泛的环境

在工业生产中有几十种不同的生产行业环境,包括可暴露于一氧化碳(CO)的操,例如冶金业中含碳物质在炼铁、焦、铸造和热处理中不完全燃烧产生的一氧化碳;化学工业生产合成氨、光气、甲醇、丙酮等气体时会产生一氧化碳;碳石墨电极制造;矿山爆破和瓦斯爆炸事故;内燃机试;生产金属羰基化合物的过程。

除工业生产外,使用含CO的可燃气体接触一氧化碳,如含CO 40%以上的水煤气、含30%的高炉发生炉煤气以及含5%——15%的煤气;使用柴油汽油的内燃机废气中含约1%——8%的一氧化碳;炸药火药爆炸后的气体中含30%——60%的一氧化碳

一氧化碳中毒的危害

据统计,急性一氧化碳中毒是我国急性职业中毒最常见的原因。此外,一氧化碳中毒在世界许多国家造成许多意外中毒死。研究表明,一氧化碳中毒的原因与患者接触的一氧化碳浓度接触时间有关。

国,车间空气中一氧化碳浓度不超过25ppm。数据显示在一氧化碳浓度达到200ppm的空气中停留3小时,人体血液中的碳氧血红蛋白超过10%;当一氧化碳浓度达到250PPM时,碳氧血红蛋白含量达到25%,这将导致严重的头痛和头晕;在一氧化碳浓度达到800ppm的空气中呼吸60分钟,血液中的碳氧血红蛋白含量可以达到60%,使人失去意识一氧化碳浓度10000ppm时,环境中碳氧血红蛋白含量可以达到90%,并且可以在几分钟内杀死

 

一氧化碳传感器的原理

一氧化碳的测量是传感器空气中的一氧化碳气体转为电信号电路转换处理后,LED显示一氧化碳气体浓度。该信号换为电流频率信号并发送到二次仪表实现远程监

 

一氧化碳的应用场景

一氧化碳气体传感器主要采用半导体原理、红外选择性吸收原理和电化学原理。与其他基于其他原理的一氧化碳气体传感器相比,电化学一氧化碳气体传感器具有灵敏度高、结构简单、功耗低、安全性能等特点,目前广应用。本文主要介绍电化学一氧化碳气体传感器的工作原理。

1基本原理

目前广泛使用的传感器是电化学原理其原理是两个电极浸导电溶液(电极ye)中,一氧化碳分子与其中一个电极上的水分子发生反应,转化为二氧化碳,生成氢离子和电子。该电极为工作电极W;变化的产物转移到另一个电极,该电极电极上的氧反应生成水分子。该电极为对电极CO;这两个电极通过含电阻的外电路连接,可以测量电阻两端电压变化;,该反应是在氧气存在的情况下将一氧化碳转化为二氧化碳。

2电极

电化学传感器,这些电极是固定在聚四氟乙烯PTFE膜表面的活性金属物质,因此具有较大的表面积。这些金属被用化学反应的催化剂,这意味着它们在不改变自身的情况下加速化学反应。理论上它们的寿命是无限的。少量污染气体和其他因素会毒电极,降低其活性,降低其灵敏度。

3、电极

一些电化学传感器含导电质,反应物质可以通过该介质在两个电极间移动。

4参比电极

早期一氧化碳传感器包括上两个电极,即工作电极W和对电极(c)。然而当一氧化碳浓度较大时,一氧化碳氧化反应的工作电极开始极化偏离正常工作电位。如果电极大大偏离正常工作电位,其对反应的催化能力大大降低,从而影响传感器的输出信号。为了克服上述限制,引入了一个附加电极,即参比电极R)。与工作电极对电极一样,该电极导电质中,不作为催化剂参与任何电化学反应。其功能是提供恒定电位。

5、有控制传感器

一些方法用于控制进入传感器的气体量。一般方法是在传感器上端开一个小孔,称为毛细孔。孔用于限制一氧化碳气体到达工作电极的速率,确保传感器的线性和重复性。

一氧化碳的使用——易使用一氧化碳的行业

是空气中含有一氧化碳的。通常,应安装一氧化碳器。当人们进和离开低浓度一氧化碳现场时,如果现场安装了一氧化碳探器,则应将便携式一氧化碳器带现场,以监测现场一氧化碳浓度些高浓度一氧化碳场,安装一氧化碳报警器是的,它可以实时远程监现场一氧化碳浓度。当浓度超标时,可采取相应措施,避免现场人员发生中毒事件。

易产生一氧化碳有毒气体的行业如下:


1煤炭矿行业:岩巷爆破、煤巷爆破、煤矿钻探、水力采煤、机械采煤、采煤装载、采煤支护、井下通风。

2、黑色金属和选矿行业:铁矿石的爆破开采。

3、有色金属采选行业:有色金属矿石爆破开采。

4、建筑材料其他非金属矿行业:土壤、砂石爆破、化学矿石爆破、非金属矿石爆破

5、纺织业:烧毛。

6、电力、蒸汽、热水生产和供应业:水电极设

7、石油加工业:电脱盐一级蒸馏、常压蒸馏、减压蒸馏、延迟焦化、渣油粘、制氢转化、制氢转化、制氢甲烷化、汽油加氢精制、汽油精制分离、蒸汽裂解、气体脱硫、胺闪蒸、石蜡加氢精制、丙烷脱沥青、丙烷回收。

8、焦、煤气及煤制品行业:干馏、熄焦、煤气净化、煤气脱氨、煤气净化、煤气脱硫脱氰、煤气输配、煤气管道安装、黄血盐制

9、碱产品制造业:氨水碳化、重碱煅烧、石灰煅烧。

10、无机盐制造:硫化钠生产、氯化物生产

11、其他基础化工原料制造:硫磺生产

12、化肥制造:煤焦气化、油气转化、合成氨净化、电炉制磷、钙镁磷肥合成、硫酸钾合成。13、有机化工原料制造:烃类原料裂解、裂解气淬火、裂解气净化、异戊二烯合成、甲醇合成、甲醇羰基化、羰基合成、丙醛合成、二甲基甲酰胺合成、一氧化碳氯化。

14、染料制造:酸中间体合成。

15、塑料制造:TDI合成。

16、化工产品制造:木材热解、木屑炭化、松根炭化

17、日产品制造醛香料合成。

18、行业:压包衣。

19、砖瓦、石灰轻质建材制造业:石灰砖瓦窑。

20、陶瓷制品业:陶瓷烧成。

21、耐火制品行业:干燥耐火砖和燃烧耐火材料。

22、石墨制品行业:碳煅烧、碳烧、碳砂合成。

23、磨料制造业:磨料

24炼铁业:烧结点火、炼铁烧结、高炉配管、高炉吹炼、高炉出、热风炉操作。

25、钢铁工业:平炉炼钢。

26、钢加工业:钢锭加热钢锭轧制。

27、铁合金冶炼行业:锰铁高炉冶炼、锰铁高炉清灰。

28、重有色金属冶炼业:铅锌烧结、铅锌炼、羰基镍制、锌镉炼、钴煅烧。

29、轻有色金属冶炼业:氧化铝烧结、氧化铝焙烧、铝电解。

30、稀有金属冶炼业:还原熔炼、银板、铌生产

31、有色金属轧制加工业:有色金属炼。

32、金属表面处理热处理业:淬火、渗碳、碳氮共渗。

33、机械业:手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、氩弧焊、电渣焊、气割、气焊。

34、运输设备制造业:平台组装、船舶碳审批。

35、机电设备制造业:灯烧氢、灯加热清洗、灯汞、灯热加工。

36、电子通设备制造业:喷枪、芯压制。


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