今天讨论一点最简单的金属电容和扩散硅吧
被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上（不锈钢或陶瓷），使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。
2kV，输出信号强，长期稳定性好。高特性，低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向，在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势，在中国也越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。
在网上查了一下目前市场上氧气传感器的测试原理，主要有以下几种：电化学氧气分析仪—— 采用完全密封的燃料电池氧传感器是当前国际上最先进的测氧方法之一。燃料池氧传感器是由高活性的氧电极和铅电极构成，浸没在KOH的溶液中。在阴极氧被还原成氢氧根离子，而在阳极铅被氧化。 O2+2H2O+4e=4OH- 2Pb+4OH=2Pb(OH)2+4e KOH溶液与外界有一层高分子薄膜隔开，样气不直接进入传感器，因而溶液与铅电极不需定期清洗或更换。样气中的氧分子通过高分子薄膜扩散到氧电极中进行电化学反应，电化学反应中产生的电流决定于扩散到氧电极的氧分子数，而氧的扩散速率又正比于样气中的氧含量，这样，该传感器输出信号大小只与样气中的氧含量相关，而与通过传感器的气体总量无关。通过外部电路的连接，反应中的电荷转移即电流的大小与参加反应的氧成正比例关系。 采用此方法进行测氧，可以不受被测气体中还原性气体的影响，免去了许多的样气处理系统。它比老式“金网-铅”原电池测氧更快速，不需要漫长的开机吹除过程，“金网-铅”原电池样气直接进入溶液中，导致仪器的维护量很大，而燃料电池法样气不直接进入溶液中，传感器可以非常稳定可靠的工作很长时间。事实上， 燃料电池氧传感器是完全免维护的。磁氧分析仪—— 是利用常温下，氧气分子的顺磁性的原理，也就是可以被磁场吸引的原理制作的，这种仪器对氧气有独特的选择性，其他气体几乎没有干扰（NOx干扰，但不严重），它分为：1、热磁式，2、磁机械式－－两种基本结构。热磁式是利用被加热的氧气会失去顺磁性的原理制造的，由于冷的顺磁的氧气不断被吸引到磁场里，而热的反磁的氧气不断被挤出磁场，形成所谓的“氧风”，测定这个氧风的强度，就可以换算出氧的浓度。热磁式氧分析仪虽然具有结构简单、便于制造和调整等优点，但也具有反应速度慢、测量误差大、容易发生测量环室堵塞和热敏元件腐蚀严重等缺点。磁机械式的也是利用相似的原理制造的，空心的不含氧气的石英泡在强磁场附近，不会受到磁场的吸引，而当环境中有氧气存在时，氧被磁场吸引，它必然将石英泡向磁场外排挤，测定这个排挤的力的大小，就可以换算出氧的浓度。磁机械式的氧气分析仪的精度更高一些，它甚至可以测定PPM级的氧浓度，功耗小，耐腐蚀，但是怕震动，价格贵。 二氧化锆式氧传感器—— 多孔体固体电解质内。温度较高时，氧气发生电离。只要锆管内外侧氧含量不一样，存在氧浓度差，则在固体电解质内部氧离子从大气一侧向排气一侧扩散，使锆管形成微电池，在锆管铂极间产生电压。 当混合气体稀时，排气中氧含量多，两侧氧浓度差小，产生的电压小；当混合气体浓时，排气中氧含量少，CO、HC、H2的含量较多，这些成分在锆管外表面的铂的催化作用下，与氧发生反应，消耗废气中残余的氧，使锆管外表面氧浓度变成零，这样使得锆管内、外两侧的氧浓度差突然增大，两极间产生的电压也增大。二氧化钛式氧传感器—— 电控单元ECU将一个恒定的IV电压加在二氧化钛氧传感器的正极，并将传感器负极上的电压降与电控单元控制程序中设定的参考电压相比较。发动机混合气浓度变化时，排出的废气中的氧分子含量也发生变化，氧传感器的电阻也随之改变，使得与电控单元连接的氧传感器负极上的电压降也产生变化。 当发动机的可燃混合气浓（A／F14.7）时，排气中氧含量高，氧化钛管外表面氧浓度大，二氧化钛呈现高电阻。电阻在混合气空燃比理论空燃比14.7（过量空气系数约为1）时产生突变。通过这样的反馈控制，使混合器的浓度保持在理论空燃比附近的狭小范围内。铅氧电池的测试精度与铅的纯度关系密切，之前用过这种传感器，他们做标线的时候用两条直线近似替代对数曲线，其测量值与实际值差别比较大。[color=#DC143C]请教大家：这些传感器有没有特定的适用范围？哪些牌子和型号的传感器测试精度比较高，使用寿命比较长？[/color]
本人已有一个实验室，里面布有20个气体A浓度探测器，气体A的泄漏口开在墙上，之前已经研究过定温度、定湿度情况下气体A的扩散和浓度分布情况，现在希望将室内相对湿度控制在几个值上（比如30%，50%，70%左右），研究相对湿度对气体A的扩散和浓度分布的影响。 现在面临的困难如下：1）. 如何将室内相对湿度保持稳定？ 室内有空调和加湿器2）.温湿度传感器应如何布置？ 布置在气体A泄露口近端还是远端，亦或是均匀布置？ 本人研一学生，所研究课题资料较少，能够参考的文献更少，希望各位能帮帮小弟，在这先谢谢各位了! 如果哪位有相关资料，希望指点迷津！
在现实实验中，发现用电化学气体传感器在冲入底气为氮气的情况下，CO传感器得到的数据的先上升至顶点后下降，SO2是一直上升来着，查找资料发现，电流i=Z × F × S × D ÷δ × C(Z：电子转移数 F：法拉第常数S：气体扩散面积D：扩散常数δ：扩散层厚度C：被测气体浓度）安照上面的公式来看，这些数据都是知道的，为什么还会出现电流变化。
[align=left]微型传感器是一个将被测量的装置，如位移、变形、强制、加速度、湿度、温度和其他物理量转换成电阻值。主要是电阻应变型、压阻型、热阻、热阻、气敏、湿敏电阻传感器器件。[/align]微型传感器中的应变仪具有金属的应变效应，即在外力作用下的机械变形，因此电阻值相应地改变。应变仪主要是金属和半导体。金属应变仪是线型、箔型、薄膜型。半导体应变片具有高灵敏度（通常是线型、箔型的几十倍）、的小横向效应。压阻式微型传感器是根据半导体材料的压阻效应通过半导体材料的衬底上的扩散电阻制造的器件。衬底可以直接用作测量传感元件，并且扩散电阻器在衬底中以桥的形式连接。当基板通过外力变形时，电阻值将改变，并且电桥将产生相应的不平衡输出。用作压阻式微型传感器的基板（或隔膜）主要由硅晶片和钽制成。由敏感材料制成的硅压阻传感器受到越来越多的关注，特别是在测量压力时。并且固态压阻式微型传感器应用的速度是通用的。微型传感器的滞后特性表征前进（输入增加）和反向（输入增加）冲程输入特性曲线之间的不一致程度。通常，使用两条曲线之间的较大差ΔMAX。满量程输出FS的百分比表示滞后可能是由微型传感器内部元件中的能量吸收引起的。微型传感器变化很大，甚至不同工作原理的微型传感器也可用于相同类型的测量。因此，必须使用合适的传感器。（1）微型传感器的测量条件如果错误选择微型传感器，系统的可靠性将会降低。为此，从系统的整体考虑，要清楚地了解使用目的和使用传感器的需要，永远不要使用不合适的微型传感器和不必要的传感器。测量条件如下：测量目的，测量量的选择，测量范围，输入信号的带宽，所需的精度，测量所需的时间以及过量输入的发生频率。（2）微型传感器性能选择微型传感器时，请考虑传感器的以下特性，即精度，稳定性，响应速度，模拟信号或数字号，输出及其电平，被测物体特性的影响，校准周期以及过度 - 反保护。（3）微型传感器的使用条件微型传感器的使用条件是设定位置，环境（湿度、温度、振动等），测量时间，显示器之间的信号传输距离，与外围设备的连接，电源容量。微型传感器包含范围：[color=#333333]气体流量传感器丨绝对压力变送器丨微量氧传感器丨ph传感器丨水管温度传感器丨[/color]气体压力传感器[color=#333333]丨气压感应器丨[/color][color=#333333]电化学传感器丨数字温湿度[/color][color=#333333]传感器丨煤气检测传感器丨h2传感器丨风速传感器丨压电薄膜传感器丨超声波液位传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]微型压力传感器丨[/color]湿度传感器[color=#333333]丨[/color]微型传感器https://mall.ofweek.com/2071.html[color=#333333]丨壁挂式温度变送器[/color][color=#333333]丨[/color]气体传感器[color=#333333]丨[/color][color=#333333]一氧化碳传感器丨[/color][color=#333333]氧气传感器丨[/color][color=#333333]光纤传感器丨超声波传感器丨[/color][color=#333333]超声波风速传感器丨[/color][color=#333333]压阻式压力变送器丨[/color][color=#333333]voc传感器丨称重传感[/color][color=#333333]器[/color][color=#333333]丨气压传感器丨[/color][color=#333333]硫化氢传感器丨[/color][color=#333333]流量传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]电流传感器丨[/color][color=#333333]光离子传感器丨ph3传感器丨二[/color][color=#333333]氧化碳传感器丨百分氧传感器丨[/color][color=#333333]co2气体传感器丨位置传感器丨[/color][color=#333333]bm传感器丨风速传感器丨电流传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]气压传感器丨压力传感器丨meas压力[/color][color=#333333]传感器丨甲烷传感器丨传感器https://mall.ofweek.com/category_5.html丨微流量传感器丨光纤应变传感器丨一氧化氮传感器丨三合一传感器丨sst传感器丨gss传感器丨ch4传感器丨氟利昂传感器丨硫化物传感器丨o3传感器丨双气传感器丨透明度传感器丨二氧化硫传感器丨氰化氢传感器丨煤气检测传感器丨燃气检测传感器丨电流氧传感器[/color]
我们的HP5972 MSD扩散泵上过冷开关出现故障，总提示温度不够，求教温度开关是什么传感器？有没有替代器件？谢谢。
[color=#333333]随着科技的发展自动化技术的进步，在工业设备中我们常见的[/color]压力传感器[color=#333333]除了液柱式压力计、弹性式压力表外，目前更多的是采用可将压力转换成电信号的[/color]压力变送器[color=#333333]和传感器。压力传感器是将压力转换为电信号输出的传感器。通常传感器由两部分组成，即分别是敏感元件和转换元件。其中敏感元件是指传感器中能够直接感受或响应被测量的部分；转换元件是指传感器中将敏感元件感受或响应的被测量的应变转换成适于传输或测量的电信号部分。由于传感器的输出信号一般很微弱，需要将其调制与放大。集成技术的发展，促使人们又将这部分电路及电源等电路也一起装在传感器内部。这样，[/color]传感器[color=#333333]就可以输出便于处理，传输的可用信号了。在技术相对落后的阶段，所谓的传感器是指上文中的敏感元件，而变送器就是上文中的转换元件。压力传感器一般是指将变化的压力信号转换成对应变化的电阻信号或电容信号的敏感元件，如：压阻元件，压容元件等。同时压力传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器等。目前应用较为广泛的压力传感器有：陶瓷压阻压力传感器、溅射薄膜压力传感器、电容压力传感器、耐高温特性的蓝宝石压力传感器。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们具体了解一下压力传感器的工作原理及应用领域。[/color][color=#333333][img=,374,235]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712121625_01_3332482_3.jpg!w374x235.jpg[/img][/color][color=#333333]压阻式力传感器：电阻应变片是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。陶瓷压力传感器：陶瓷压力传感器基于压阻效应，压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥，由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，标准的信号根据压力量程的不同标定为2．0／3．0／3．3mV／V等，可以和应变式传感器相兼容。扩散硅压力传感器：扩散硅压力传感器工作原理也是基于压阻效应，利用压阻效应原理，被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷)，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，利用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。[/color][color=#333333][img=,448,301]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712121626_01_3332482_3.jpg!w448x301.jpg[/img][/color][color=#333333]电容式压力传感器：电容式压力传感器是一种利用电容作为敏感元件，将被测压力转换成电容值改变的压力传感器。这种压力传感器一般采用圆形金属薄膜或镀金属薄膜作为电容器的一个电极，当薄膜感受压力而变形时，薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化，通过测量电路即可输出与电压成一定关系的电信号。蓝宝石压力传感器：利用应变电阻式工作原理，采用硅－蓝宝石作为半导体敏感元件，具有无与伦比的计量特性。因此，利用硅－蓝宝石制造的半导体敏感元件，对温度变化不敏感，即使在高温条件下，也有着很好的工作特性；蓝宝石的抗辐射特性极强；另外，硅－蓝宝石半导体敏感元件，无p－n漂移。压力传感器主要应用于：增压缸、增压器、气液增压缸、气液增压器、压力机，压缩机，空调制冷设备等领域。[b]压力传感器在液压系统中主要是来完成力的闭环控制[/b]压力传感器在液压系统中主要是来完成力的闭环控制。当控制阀芯突然移动时，在极短的时间内会形成几倍于系统工作压力的尖峰压力。在典型的行走机械和工业液压中，如果设计时没有考虑到这样的极端工况，任何压力传感器很快就会被破坏。需要使用抗冲击的压力传感器，压力传感器实现抗冲击主要有2种方法，一种是换应变式芯片，另一种方法是外接盘管，一般在液压系统中采用第一种方法，主要是因为安装方便。此外还有一个原因是压力传感器还要承受来自液压泵不间断的压力脉动。[b]压力传感器在安全控制系统中经常应用[/b]压力传感器在安全控制系统中经常应用，主要针对的领域是空压机自身的安全管理系统。在安全控制领域有很多传感器应用，压力传感器作为一种非常常见的传感器，在安全控制系统中应用也不足为奇。在安全控制领域应用一般从性能方面来考虑，从价格上的考虑，还有从实际操作的安全性方便性来考虑，实际证明选择压力传感器的效果非常好。压力传感器利用机械设备的加工技术将一些元件以及信号调节器等装置安装在一块很小的芯片上面。所以体积小也是它的优点之一，除此之外，价格便宜也是它的另一大优点。在一定程度上它能够提高系统测试的准确度。在安全控制系统中，通过在出气口的管道设备中安装压力传感器来在一定程度上控制压缩机带来的压力，这算是一定的保护措施，也是非常有效的控制系统。当压缩机正常启动后，如果压力值未达到上限，那么控制器就会打开进气口通过调整来使得设备达到最大功率。关于压力传感器在工业中的测量与应用工釆网小编推荐：工业级压力传感器 - M7100[/color][color=#333333][img=,448,301]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712121626_01_3332482_3.jpg!w448x301.jpg[/img][/color][color=#333333]工业级压力传感器M7100产品采用MEAS专利的微熔技术，适合液体和气体压力测量，甚至包括污水，蒸汽和腐蚀性液体等介质。 M7100的压力腔由17-4PH不锈钢单件一体式结构加工而成，标准产品带有1/4 NPT压力接口，全金属密封，无泄漏。由于无O型圈、无焊缝、并且不直接接触测量介质，传感器的稳定性和耐用性非常好。汽车级的压力变送器集成密封压力端口和电气接头，最大量程可达43,000psi（3000bar）。传感器符合最新的重工业CE标准，包括浪涌保护，和16Vdc的正向和反向过电压保护。此外M7100还可以应用于HVAC/R控制，工程机械，发动机控制，压缩机，液压系统，能源和水资源控制等方面。由于其性能特点工业级压力传感器M7100为要求严格的发动机和机动车辆应用树立了新的性能价格比典范。转载本站文章请注明出处：仪器仪表应用_传感器应用_智能硬件产品 - 工采资讯[/color]
[align=center][size=14px][img=双传感器自动切换PID控制器,690,426]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/07/202107281550092924_2978_3384_3.png!w690x426.jpg[/img][/size][/align][color=#990000]摘要：为了解决PID过程控制器中双传感器自动切换的难题，降低成本提高性价比，替代昂贵的英国欧陆公司2704系列产品，上海依阳实业有限公司推出了单通道和双通道系列的24位高精度PID过程控制器，每个通道都可以实现双传感器自动切换。采用双通道控制器还可以实现温度和真空度的同时测量和控制，温度和真空度测控都可以实现双通道自动切换。另外双传感器自动切换功能还可使备份传感器成为可能，可有效保证过程控制的连续性和安全性。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=24px][color=#990000]1. 问题的提出[/color][/size][size=14px][/size] 在许多工业控制领域中，如真空热处理、冷冻干燥机、高压釜、半导体加热炉、空间环境模拟室等，被控参数的量程往往会很宽泛，为了覆盖全量程范围内的准确测量和控制，往往需要两只不同量程的传感器。[size=14px][/size] 如在温度测控过程中，往往在低温段采用热电偶温度传感器，在高温段采用红外测温仪，有时也会采用两种不同类型的热电偶温度传感器来覆盖宽的温度区间。[size=14px][/size] 如在真空度测控过程中，往往会采用10Torr和1000Torr两只薄膜电容真空计来完成0.1~760Torr全量程范围的真空度准确测量和控制。[size=14px][/size] 对于这种需要双传感器测量和控制的场合，目前普遍还是采用人工判断切换方式，这给实际应用带来很大不便。[size=14px][/size] 国外著名厂商欧陆（EUROTHERM）公司针对上述应用，专门推出了2704系列PID过程控制器，但价格较贵。[size=14px][/size] 为了解决PID过程控制器中双传感器自动切换的难题，降低成本提高性价比，替代昂贵的国外产品，上海依阳实业有限公司推出了单通道和双通道系列的24位高精度PID过程控制器，每个通道都可以实现双传感器自动切换，采用双通道控制器还可以实现温度和真空度的同时测量和控制，温度和真空度测控都可以实现双通道自动切换。另外双传感器自动切换功能还可以使备份传感器成为可能，有利于控制过程中若一只传感器出现故障而自动切换到第二只备份传感器，保证过程控制的连续性和安全性。[size=24px][color=#990000]2. 基本原理[/color][/size][size=14px][/size] 双传感器自动切换的基本原理是在控制器主输入接口的基础上引入了一个辅助输入接口，如图2-1所示为两只传感器切换的情况。以温度传感器为例，高切换点（2-3）是第一只传感器工作的高点，低切换点（1-2）是第二只传感器工作的低点，在这两点之间控制器进行平滑计算。当主输入PV1和辅助输入PV2的测量值连续采样低于下切换点，切换到低温传感器。当主输入PV1和辅助输入PV2的测量值连续采样高于上切换点，则切换到高温传感器。[align=center][color=#990000][img=双传感器自动切换原理,690,452]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/07/202107281552543835_2273_3384_3.png!w690x452.jpg[/img][/color][/align][size=14px][/size][align=center][color=#990000]图2-1 双传感器自动切换原理图[/color][/align][size=24px][color=#990000]3. 控制器参数设置[/color][/size][size=14px][/size] 双传感器高低量程的切换点数值判断以辅助输入测量值为判断依据，因此当系统采用双传感器测量和控制时，辅助输入接口做为高端量程传感器的信号输入源。[size=18px][color=#990000]3.1. 双传感器切换功能时，输入类型分辨率的设置[/color][/size][size=14px][/size] （1）主输入接口输入类型为热电偶或热电阻时[size=14px][/size] 此时的温度单位“摄氏度”和“开尔文”设置为0.1度分辨率，温度单位“华氏度”为1度分辨率。即，主输入类型为热电偶或热电阻，温度单位为摄氏度或开尔文时，辅助输入通道小数点设置为1位小数。温度单位为华氏度时，小数点设置为0位小数。[size=14px][/size] （2）主输入通道的输入类型为模拟信号时（真空度测控情况）[size=14px][/size] 根据小数点设定分辨率，两通道必须相同分辨率，即主输入和辅助输入保持相同小数位数，但相应的量程要根据传感器的实际量程进行设置。如对于10Torr和1000Torr两只真空计，其对应的模拟信号都是0~10V，但显示量程分别要设置为10和1000。[size=18px][color=#990000]3.2. 双传感器切换功能中的上下限切换点设置[/color][/size][size=14px][/size] 在使用双传感器切换功能时，还需在控制器上进行相应子菜单设置，分别设置上限切换点和下限切换点，具体内容详见控制器使用说明书。[size=24px][color=#990000]4. 双传感器自动切换功能的应用[/color][/size][size=14px][/size] 具有双传感器自动切换功能的PID过程控制器可应用于多种场合：[size=14px][/size] （1）由于双传感器功能能够同时从两个独立的传感器接收输入信号，这就使得控制器可用于测量两传感器之间的差值和平均值，如温差、平均温度、真空压力差和真空压力平均值。[size=14px][/size] （2）双传感器自动切换功能也可作为备份传感器切换功能使用，即在控制器上连接两只完全一样的传感器，当第一只传感器开路时，当前测量自动切换到第二只传感器测量值进行控制，由此对测量和控制起到保护和保险作用。[size=14px][/size] （3）由于上海依阳公司的VPC2021-2系列PID过程控制器具有双通道同时测控能力，而每一通道都配备了辅助输入端口，这样就可以同时连接4只传感器。这种4只传感器的接入能力，能带来非常多的组态形式，如同时进行两路不同变量（如温度和真空度）的测量和控制，其中2只传感器同时测控温度和真空度，其他2只传感器用来同时监测其他两个测量点处的测量值变化情况。[size=14px][/size] （4）在高真空工艺过程中，最常见的是使用扩散泵，并将扩散泵放置在真空炉膛和机械泵（粗真空）之间，而扩散泵和机械泵之间的区域称为前级室。机械泵将前级室气压降低到扩散泵的最大吸入压力以下，扩散泵才能开始正常运行。在典型的单室真空系统中，一般会配备三个真空计：在主真空室（或炉膛）中将安装两个真空计，一个用于低真空（皮拉尼真空计10-3 mbar），另一个用于高真空（有源倒磁控管AIM）仪表10-8mbar。而另一个皮拉真空计被视为单独的输入用来监控前级室气压。在实际应用中需要两个主真空室上的真空计进行自动切换，同时外加一个真空计监测前级室气压和一个温度传感器进行腔室温度测控。两种类型的真空计（每种都需要24V直流电源）提供2~10V直流对数输出，涵盖不同的真空范围。在实际控制过程中，两通道控制器将前级室与主真空室隔离并打开前级泵，当前级室达到设定的真空度时，控制器将改变其联锁装置，使扩散泵能够将炉子抽真空。同样，当炉子达到设定的真空度时，两通道控制器将控制执行设定的温度曲线，同时继续监测是否保持必要的真空度。[align=center]=======================================================================[/align][align=center][img=,690,349]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/07/202107281553360737_7536_3384_3.jpg!w690x349.jpg[/img][/align][size=14px][/size]
一种结构新颖、体积小、成本低、稳定性强、使用寿命长、检测范围广、灵敏度高、具有自主知识产权的新型氧传感器及测氧仪，由中科院长春应用化学研究所研发成功，日前通过了吉林省科技厅组织的专家鉴定。专家认为，该新型氧传感器及测氧仪在检测氧度范围和灵敏度方面达国内领先水平。 据了解,随着科学的进步,氧的分析测定广泛应用于医学、生物学、工业能源、环保等许多领域。氧气传感器的用量也很大，各行业对电化学氧气传感器的需求量基本接近其他各类气体传感器的总和。同时，随着近年来人们健康意识的增强以及各国对有毒气体排放和污染物排放方面的严格立法，各种新型检测机理的气态氧或溶解氧监测装置得到越来越广泛的应用。与此相适应，新机理、新结构的氧传感器及检测仪器也迅速成为国内外传感器领域的研发热点。 目前,我国电化学氧传感器还存在检测范围窄、灵敏度达不到检测指标、受环境制约较大等瓶颈问题，每年不得不花大量外汇引进国外产品。针对这一现状，中科院长春应化所的科技人员以国家需求和提升氧传感器的核心竞争力为己任，在吉林省科技厅的大力支持下同长春大学合作，于2003年承担了吉林省科技发展计划项目“新型氧传感器及测氧仪的研究和开发”。在4年的艰苦拼搏、协力攻关中，他们注重发挥长期从事电化学气体传感器研究的技术、人才优势，坚持把应用基础研究和研制开发紧密结合起来，从实际应用与解决关键技术入手，创新性地突破了催化剂、分流控制气体扩散等技术难题。其中，传感器采用电化学三电极半固态设计，结构新颖、无消耗性物质、使用寿命长；采用半固态及纳米级催化剂，有效地提高了传感器的灵敏度，并使检测下限达到PPM级水平，进一步扩大了氧传感器的检测范围，解决了气体环境中检测PPM级氧气检测的难题；采用扩散垒分流控制气体扩散技术，拓宽了检测上限，使检测上限达100%；采用Pt-Fe合金技术，不仅改变了催化层结构，而且大幅提高了催化剂活性，提高了传感器的灵敏度，使之更适合实际检测的要求。经吉林省计量产商品质量检验站检测,其量程在500×10-6mol/L的低浓度型、25%的普通浓度型和100%的高浓度型3类氧传感器，其示值误差、重复性、响应时间、零点漂移、跨度漂移等主要技术指标，均达到或优于标准要求。 另据介绍,该传感器和测氧仪具有体积小、操作简单、反应灵敏、响应迅速、性能稳定、回零时间短等优点。经长春市工业锅炉厂、吉林省电力系统环境检测中心站等用户使用后一致反映，其符合工业和环境等领域的检测需求。同时,它的研制成功改变了传统意义的氧气气体传感器的设计理念，为氧气的检测提供了一种新型的技术手段，也为其他多种气体检测提供了全新的思路。
随着石油化学工业的发展，易燃、易爆、有毒气体的种类和应用范围都得到了增加。这些气体在生产、运输、使用过程中一旦发生泄漏，将会引发中毒、火灾甚至爆炸事故，严重危害人民的生命和财产安全。由于气体本身存在的扩散性，发生泄漏之后，在外部风力和内部浓度梯度的作用下，气体会沿地表面扩散，在事故现场形成燃烧爆炸或毒害危险区，扩大危害区域。例如，1995年7月，四川省成都市化工总厂液氯车间发生氯气泄漏，当场造成3人死亡，6人受伤，仅约一小时左右，市区范围数十平方公里范围内都能闻到刺激性的氯气味。因此，这类事故具有突发性强、扩散迅速、救援难度大、危害范围广等特点。一旦发生气体泄漏事故，必须尽快采取相应措施进行处置，才能将事故损失降低到最低水平。及时可靠地探测空气中某些气体的含量，及时采取有效措施进行补救，采取正确的处置方法，减少泄漏引发的事故，是避免造成重大财产和人员伤亡的必要条件。这就对气体的检测和监测设备提出了较高的要求。作为一种重要的气体探测器，气体传感器近年来得到了很大的发展。气体传感器的发展使得其应用越来越广泛。本文介绍了气体传感器的发展情况及在气体泄漏事故处置中的应用前景。 1 气体传感器 国外从30年代开始研究开发气体传感器。过去气体传感器主要用于煤气、液化石油气、天然气及矿井中的瓦斯气体的检测与报警，目前需要检测的气体种类由原来的还原性气体(H2,C4H10,CH4)等扩展到毒性气体(CO,NO2,H2S,NO,NH3,PH3)等。 气体传感器种类繁多。按所用气敏材料及气敏特性不同，可分为半导体式、固体电解质式、电化学式、接触燃烧式、高分子式等。 1.1 半导体气体传感器 这种传感器主要使用半导体气敏材料。自从1962年半导体金属氧化物气体传感器问世以来，由于具有灵敏度高、响应快等优点，得到了广泛的应用，目前已成为世界上产量最大、使用最广的传感器之一。按照检测气敏特征量方式不同分为电阻式和非电阻式两种。 电阻式半导体气体传感器是通过检测气敏元件随气体含量的变化情况而工作的。主要使用金属氧化物陶瓷气敏材料。随着近年来复合金属氧化物、混合金属氧化物等新型材料的研究和开发，大大提高了这种气体传感器的特性和应用范围。例如：WO3气体传感器可检测NH3的浓度范围为5 ppm～50 ppm,ZnO-CuO气体传感器对200 ppm的CO非常敏感。 非电阻式半导体气体传感器是利用气敏元件的电流或电压随气体含量而变化的原理工作的。主要有MOS二极管式和结型二极管式，以及场效应管式气体传感器。检测气体大多为氢气、硅烷等可燃气体。 1.2固体电解质气体传感器 固体电解质气体传感器使用固体电解质气敏材料做气敏元件。其原理是气敏材料在通过气体时产生离子，从而形成电动势，测量电动势从而测量气体浓度。由于这种传感器电导率高，灵敏度和选择性好，得到了广泛的应用，几乎打入了石化、环保、矿业等各个领域，仅次于金属氧化物半导体气体传感器。如测量H2S的YST-Au-WO3、测量NH3的NH+4CaCO3等。 1.3接触燃烧式气体传感器 可分为直接接触燃烧式和催化接触燃烧式两种。其工作原理是：气敏材料在通电状态下，可燃性气体氧化燃烧或在催化剂作用下氧化燃烧，产生的热量使电热丝升温，从而使其电阻值发生变化，测量电阻变化从而测量气体浓度。这种传感器只能测量可燃气体，对不燃性气体不敏感。例如，在Pt丝上涂敷活性催化剂Rh和Pd等制成的传感器，具有广谱特性，即可以检测各种可燃气体。接触燃烧式气体传感器在环境温度下非常稳定，并能对爆炸下限的绝大多数可燃性气体进行检测，普遍应用于石油化工厂、造船厂、矿井隧道、浴室、厨房等处的可燃性气体的监测和报警。 1.4 高分子气体传感器 利用高分子气敏材料的气体传感器近年来得到了很大的发展。高分子气敏材料在遇到特定气体时，其电阻、介电常数、材料表面声波传播速度和频率、材料重量等物理性能发生变化。主要有酞菁聚合物、LB膜、苯菁基乙炔、聚乙烯醇-磷酸、聚异丁烯、氨基十一烷基硅烷等。高分子气敏材料由于具有易*作性、工艺简单、常温选择性好、价格低廉、易与微结构传感器和声表面波器件相结合，在毒性气体和食品鲜度等方面的检测中具有重要作用。根据所用材料的气敏特性，这类传感器可分为：通过测量气敏材料的电阻来测量气体浓度的高分子电阻式气体传感器；根据气敏材料吸收气体时形成浓差电池，测量电动势来确定气体浓度的浓差电池式气体传感器；根据高分子气敏材料吸收气体后声波在材料表面传播速度或频率发生变化的原理制成的声表面波气体传感器；以及根据高分子气敏材料吸收气体后重量变化而制成的石英振子式气体传感器等。高分子气体传感器具有对特定气体分子灵敏度高，选择性好，且结构简单，能在常温下使用，可以补充其它气体传感器的不足。
光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器，它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由处理光学通路和光电处理元件2 部分组成。其基本原理是以光电效应为基础，把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将非电信号转换成电信号。光电效应是指用光照射某一物体，可以看作是一连串带有一定能量为的光子轰击在这个物体上，此时光子能量就传递给电子，并且是一个光子的全部能量一次性地被一个电子所吸收，电子得到光子传递的能量后其状态就会发生变化，从而使受光照射的物体产生相应的电效应。[img=,503,330]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/11/201711271556_01_3332482_3.jpg!w503x330.jpg[/img]光电传感器的性能优点如下：1、[color=#333333]检测距离长。在对射型中保留[/color][color=#333333]10m[/color][color=#333333]以上的检测距离等，便能实现其他检测手段。[/color]2、[color=#333333]对检测物体的限制少。[/color][color=#333333]由于以检测物体引起的遮光和反射为检测原[/color][color=#333333]理，所以不象接近传感器等将检测物体限定在金属，它可对玻璃[/color][color=#333333].[/color][color=#333333]塑料[/color][color=#333333].[/color][color=#333333]木材[/color][color=#333333].[/color][color=#333333]液体等几乎所有物体进行检测。[/color]3、[color=#333333]响应时间短。光本身为高速，并且传感器的电路都由电子零件构成，所以不包含机械性工作时间。[/color]4、[color=#333333]分辨率高。能通过高级设计技术使投光光束集[/color][color=#333333]中在小光点，或通过构成特殊的受光光学系统，来实现高分辨率。也可进行微小物体的检测和高精度的位置检测。[/color]5、[color=#333333]可实现非接触的检测。可以无须机械性地接触[/color][color=#333333]检测物体实现检测，因此不会对检测物体和传感器造成损伤。因此，传感器能长期使用。[/color]6、[color=#333333]可实现颜色判别。通过检测物体形成的光的反[/color][color=#333333]射率和吸收率根据被投光的光线波长和检测物体的颜色组合而有所差异。利用这种性质，可对检测物体的颜色进行检测。[/color]7、[color=#333333]便于调整。在投射可视光的类型中，投光光束[/color][color=#333333]是眼睛可见的，便于对检测物体的位置进行调整。[/color]光电传感器应用领域如下：一、条形码扫描笔当扫描笔头在条形码上移动时，若遇到黑色线条，发光二极管的光线将被黑线吸收，光敏三极管接收不到反射光，呈高阻抗，处于截止状态。当遇到白色间隔时，发光二极管所发出的光线，被反射到光敏三极管的基极，光敏三极管产生光电流而导通。整个条形码被扫描过之后，光敏三极管将条形码变形一个个电脉冲信号，该信号经放大、整形后便形成脉冲列，再经计算机处理，完成对条形码信息的识别。二、烟尘浊度监测仪防止工业烟尘污染是环保的重要任务之一。为了消除工业烟尘污染，首先要知道烟尘排放量，因此必须对烟尘源进行监测、自动显示和超标报警。烟道里的烟尘浊度是用通过光在烟道里传输过程中的变化大小来检测的。如果烟道浊度增加，光源发出的光被烟尘颗粒的吸收和折射增加，到达光检测器的光减少，因而光检测器输出信号的强弱便可反映烟道浊度的变化。三、光电式烟雾报警器没有烟雾时，发光二极管发出的光线直线传播，光电三极管没有接收信号。没有输出，有烟雾时，发光二极管发出的光线被烟雾颗粒折射，使三极管接受到光线，有信号输出，发出报警。四、测量转速在电动机的旋转轴上涂上黑白两种颜色，转动时，反射光与不反射光交替出现，光电传感器相应地间断接收光的反射信号，并输出间断的电信号，再经放大器及整形电路放大整形输出方波信号，最后由电子数字显示器输出电机的转速。最后工采网小编给大家介绍两款最先进、也是热销的光电传感器型号，是从美国进口过来的顶尖级光电传感器，质量和性能方面绝对的优质。美国Rain Wise 光电传感器 -ms-802,ms-802f ：[img=,289,292]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/11/201711271556_02_3332482_3.jpg!w289x292.jpg[/img]ms-802标准pyran度计是测量全球太阳能的终极参考传感器，具有最高精度的辐照度，它坚固的黄铜机械结构使它成为一个耐用的传感器，适合在恶劣的环境中使用，ms-802被用作PV研究和气候研究的标准，ogy在世界各地的研究，与太阳跟踪器(str系列)或手动着色环(rsr-01)相结合，分别是全局的正常的入射(GNI)和漫射(DHI)的辐照度可以测量。ms-802f是ms-802综合呼吸机机组，以改善各种环境条件下的性能(防止或减少露水、雨、雪、冰和灰尘的影响)。Rain Wise 光电传感器ms-802和ms-802f特征：1、二级标准日射强度计2、快速响应时间(95%小于5S)3、温度补偿4、宽温度范围5、高品质光学玻璃圆屋顶6、适当的余弦响应7、ms-802f是ms-802，有110真空吸尘器/ 12 VDC通风系统8、防止任何可能的影响，霜，雪和尘土Rain Wise 光电传感器ms-802和ms-802f参数：[img=,690,367]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/11/201711271556_03_3332482_3.jpg!w690x367.jpg[/img]美国RainWise 光电传感器硅传感器 -ML-01：[img=,299,300]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/11/201711271557_01_3332482_3.jpg!w299x300.jpg[/img]ML-01型硅传感器是参考单元和宽带热电比热计的链接。与参考传感器相比，它有适当的余弦值，而且相对紧凑，但有好处与光伏组件(响应时间、光谱和温度响应)相同。ML-01是一种工业级太阳能传感器，专门用于性能比测量作为气象、农业和环境研究的辐照度测量应用。传感器体的紧凑尺寸使它易于集成在任何应用程序中使用它或者没有安装板。对于全球水平测量应用，传感器可以安装水平位置与标准可拆卸安装板与精神水平和水平脚。具有防紫外线扩散的单硅探测器在低太阳高程时也给出了余弦响应角度。由于圆锥的作用，使其在扩散面上的淤积或水沉积作用最小几何形状。ml - 01根据适用于PV的国际校准方法进行校准参考细胞(25°C/ AM1.5G 1000 w / m2 AAA太阳能模拟器(IEC 60904 - 3)。所有EKO贸易辐射传感器可追溯至世界辐射参考(WRR)。该传感器的低输出电压可以很容易地转换成4 - 20ma电流或更高的电压MS-4 . .20 ma转换器。mV/ mA转换器可以在程序中预先编程和优化操作范围与通用测量设备兼容。Rain Wise 光电传感器硅传感器ML-01特征：1、快速响应时间(10ms)2、CIE适应光的反应3、玻璃穹顶加上劝阻光学4、低温度依赖性Rain Wise 光电传感器硅传感器ML-01参数：[img=,627,415]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/11/201711271557_02_3332482_3.jpg!w627x415.jpg[/img]
[align=center][font='Times New Roman'][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]流量控制原理与维护[/font] [font=Times New Roman]—— [/font][/font][font=宋体]压力传感器[/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]概述[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]压力传感器是电子流量控制器（[/font][font=Times New Roman]EPC[/font][font=宋体]、[/font][font=Times New Roman]AFC[/font][font=宋体]或[/font][font=Times New Roman]EFC[/font][font=宋体]）的重要组成元件，目前常见[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]配备的压力传感器主要为压阻式传感器，其灵敏度高、分辨率高、体积小、工作频带宽、响应速度快。[/font][/font][align=center][font=宋体]简介[/font][/align][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]维修人员在检查或维修电子流量式[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]过程中，当拆解或者检查电子流量控制器时[/font][font=宋体]——不论是进样口流量控制器或者检测器流量控制器，都可以观察到如图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示的元器件，尺度大约[/font][font=Times New Roman]10mm*10mm[/font][font=宋体]左右，此即为压力传感器，用来测定气体压力和协助控制气体流量。[/font][/font][align=center][img=,189,150]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211231551479727_3572_1604036_3.jpg!w531x423.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]压力传感器外观[/font][/font][/align][font=宋体]目前常见[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]配备的压力传感器主要为压阻式传感器，其灵敏度高、分辨率高、体积小、工作频带宽、响应速度快。压阻传感器的工作原理基于压阻效应，压力敏感元件是使用集成电路工艺在半导体材料的基片上制成的扩散电阻，当受到流体压力作用于敏感元件时，扩散电阻的阻值发生对应的变化。[/font][font=宋体][font=宋体]对于某个确定的导电材料，其电阻值的变化率可以由公式[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]决定：[/font][/font][font=宋体] [/font][img=,240,76]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211231551556750_971_1604036_3.jpg!w600x191.jpg[/img][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]公式[/font] [font=Calibri]1[/font][/font][font=宋体][font=宋体]公式中[/font][font=Times New Roman]R [/font][font=宋体]为电阻值、ρ为电阻率、[/font][font=Times New Roman]l[/font][font=宋体]为导电材料长度、[/font][font=Times New Roman]s[/font][font=宋体]为导电材料截面积。[/font][/font][font=宋体]对于金属电阻（常见于工业测量中使用的金属应变片），上式中的[/font][font=宋体]Δ[/font][font=宋体][font=宋体]ρ[/font][font=Times New Roman]/[/font][font=宋体]ρ项数值较小，即电阻率变化较小，而尺度的变化率（[/font][/font][font=宋体]Δ[/font][font=宋体]l/l和[/font][font=宋体]Δ[/font][font=宋体]s/s[/font][font=宋体]）较大，所以金属电阻阻值的变化主要由其尺寸变化率引起。而对于半导体电阻，受力时其尺寸变化率较小，而电阻率变化率（[/font][font=宋体]Δ[/font][font=宋体][font=宋体]ρ[/font][font=Times New Roman]/[/font][font=宋体]ρ）较大，这就是压阻式传感器的基本工作原理。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]当压力作用于半导体硅晶片时，硅晶体晶格发生变形，是载流子产生不同能谷之间的散射，载流子的迁移率发生变化，从而使硅晶片的电阻率发生变化。对于半导体电阻，其压阻系数较大，压阻传感器的灵敏度是金属应变片灵敏度的[/font][font=Times New Roman]50-100[/font][font=宋体]倍。[/font][/font][align=center][font=宋体]压阻式传感器的结构[/font][/align][align=center][font=宋体] [/font][/align][font=宋体]压阻传感器的压力敏感元件是采用集成电路工艺在半导体基片（硅晶片）上制成的扩散电阻，扩散电阻依附于弹性元件才能工作。单晶硅材料纯度高、功耗低、滞后和蠕变小、机械稳定性好，传感器的制造工艺和硅集成电路工艺有很好的兼容性，所以扩散硅压阻传感器作为检测元件的压力测试仪表在工业测量领域得到广泛应用。[/font][align=center][img=,221,213]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211231552062434_3094_1604036_3.jpg!w332x320.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]2 [/font][font=宋体]压阻传感器的结构[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]为压阻式传感器的机构示意图，在硅膜片上用离子注入和激光修正方法形成[/font][font=Times New Roman]4[/font][font=宋体]个阻值相等的扩散电阻，并连接成惠斯登电桥形式，如图[/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][align=center][img=,215,194]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211231552138775_83_1604036_3.jpg!w690x624.jpg[/img][font=宋体] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]3 [/font][font=宋体]惠斯登电桥[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]使用[/font][font=Times New Roman]MEMS[/font][font=宋体]技术在硅膜片上形成一个压力室，一测与大[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]连（或真空），一侧与取压口相连，此结构即为硅杯。当待测压力作用于膜片上，膜片发生部分拉伸和部分压缩，电桥失去平衡，产生输出电压，电压的大小反应了膜片受到的压力情况。该电路一般采用恒电流工作方式，可以抑制环境温度的变化对传感器带来的影响。[/font][/font][align=center][font=宋体]压阻传感器的使用注意事项[/font][/align][font=宋体][font=宋体]压阻传感器具有灵敏度高、分辨率高、体积小、工作频带宽、测量电路以及传感器一体化等优点。压阻传感器可以测量[/font][font=Times New Roman]0.01kPa[/font][font=宋体]左右的微小压力变化，频率响应高，可以测量数十[/font][font=Times New Roman]kHz[/font][font=宋体]的脉动压力，其有效面积可以做的很小，可以做到[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]平方毫米左右。对于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]得到高精度高灵敏的气体流量和压力控制非常有益。[/font][/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]工作者使用电子流量方式的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]时，需要注意避免气源压力过高或者过于剧烈的变化，造成传感器损坏；注意控制气源质量加强维护，避免水、油污或者细小的固体颗粒物进入色谱仪流量控制器内，造成传感器损坏。在使用电解水方式的气体发生器时，尤其需要注意仪器的维护，发生器故障或者维护不足导致气源中含有大量水，对于压力传感器而言是致命的。电子式的压力传感器，随着不断的使用，还存在零点漂移问题，造成压力显示不正确或者出现压力显示为负值等异常现象，需要色谱工作者进行零点校正。[/font][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体]压阻式传感器的原理和使用注意事项。[/font]
一、传感器的定义 国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 二、传感器的分类 目前对传感器尚无一个统一的分类方法，但比较常用的有如下三种： １、按传感器的物理量分类，可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器 ２、按传感器工作原理分类，可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。 ３、按传感器输出信号的性质分类，可分为：输出为开关量（“１”和"０”或“开”和“关”）的开关型传感器；输出为模拟型传感器；输出为脉冲或代码的数字型传感器。 关于传感器的分类： 1.按被测物理量分：如：力，压力，位移，温度，角度传感器等； 2.按照传感器的工作原理分：如：应变式传感器、压电式传感器、压阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、光电式传感器等； 3.按照传感器转换能量的方式分： （1）能量转换型：如：压电式、热电偶、光电式传感器等； （2）能量控制型：如：电阻式、电感式、霍尔式等传感器以及热敏电阻、光敏电阻、湿敏电阻等； 4.按照传感器工作机理分： （1）结构型：如：电感式、电容式传感器等； （2）物性型：如：压电式、光电式、各种半导体式传感器等； 5.按照传感器输出信号的形式分： （1）模拟式：传感器输出为模拟电压量； （2）数字式：传感器输出为数字量，如：编码器式传感器。 三、传感器的静态特性 传感器的静态特性是指对静态的输入信号，传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关，所以它们之间的关系，即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程，或以输入量作横坐标，把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数有：线性度、灵敏度、分辨力和迟滞等。 四、传感器的动态特性 所谓动态特性，是指传感器在输入变化时，它的输出的特性。在实际工作中，传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得，并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种，所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。 五、传感器的线性度 通常情况下，传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。在实际工作中，为使仪表具有均匀刻度的读数，常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度（非线性误差）就是这个近似程度的一个性能指标。 拟合直线的选取有多种方法。如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线；或将与特性曲线上各点偏差的平方和为最小的理论直线作为拟合直线，此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。 六、传感器的灵敏度 灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值。 它是输出一输入特性曲线的斜率。如果传感器的输出和输入之间显线性关系，则灵敏度S是一个常数。否则，它将随输入量的变化而变化。 灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比。例如，某位移传感器，在位移变化1mm时，输出电压变化为200mV，则其灵敏度应表示为200mV/mm。 当传感器的输出、输入量的量纲相同时，灵敏度可理解为放大倍数。 提高灵敏度，可得到较高的测量精度。但灵敏度愈高，测量范围愈窄，稳定性也往往愈差。 七、传感器的分辨力 分辨力是指传感器可能感受到的被测量的最小变化的能力。也就是说，如果输入量从某一非零值缓慢地变化。当输入变化值未超过某一数值时，传感器的输出不会发生变化，即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。只有当输入量的变化超过分辨力时，其输出才会发生变化。 通常传感器在满量程范围内各点的分辨力并不相同，因此常用满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的最大变化值作为衡量分辨力的指标。上述指标若用满量程的百分比表示，则称为分辨率。 八、电阻式传感器 电阻式传感器是将被测量，如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。 九、电阻应变式传感器 传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应，即在外力作用下产生机械形变，从而使电阻值随之发生相应的变化。电阻应变片主要有金属和半导体两类，金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高（通常是丝式、箔式的几十倍）、横向效应小等优点。 十、压阻式传感器 压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。其基片可直接作为测量传感元件，扩散电阻在基片内接成电桥形式。当基片受到外力作用而产生形变时，各电阻值将发生变化，电桥就会产生相应的不平衡输出。 用作压阻式传感器的基片（或称膜片）材料主要为硅片和锗片，硅片为敏感 材料而制成的硅压阻传感器越来越受到人们的重视，尤其是以测量压力和速度的固态压阻式传感器应用最为普遍。 十一、热电阻传感器 热电阻传感器主要是利用电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。在温度检测精度要求比较高的场合，这种传感器比较适用。目前较为广泛的热电阻材料为铂、铜、镍等，它们具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围宽、加工容易等特点。用于测量-200℃～+500℃范围内的温度。 十二、传感器的迟滞特性 迟滞特性表征传感器在正向（输入量增大）和反向（输入量减小）行程间输出-一输入特性曲线不一致的程度，通常用这两条曲线之间的最大差值△MAX与满量程输出F·S的百分比表示。 迟滞可由传感器内部元件存在能量的吸收造成。 压电效应是压电传感器的主要工作原理，压电传感器不能用于静态测量，因为经过 外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是 这样的，所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。
电流氧传感器一般都是比较稳定的，一般是通过气体扩散控制供给阴极的氧而得到期限电流，OFweek Mall针对电流氧传感器做了详细的概述，包括电流氧传感器工作原理、参数等。一、极限电流氧传感器SO-D0-020-A100C描述：SO-D0-020-A100C是极限电流氧传感器，量程为0.01%~2%，线长1米，最低可以检测100ppm的氧气，微量氧传感器SO-D0-020-A100C广泛用于金属激光烧结3D打印机、制氮、发酵等领域。二、极限电流电流氧传感器SO-D0-020-A100C工作原理:因为在氧化锆电解质中电流的载体是氧离子，所以当电压施加到氧化锆电解槽时，氧气通过氧化锆盘被抽到阳极。如果给电解槽阴极加上一个带孔的盖子，氧气流向阴极的速率就会受到限制。受到这个速率的限制，随着所施加的电压逐渐增加，电解槽内的电流会达到饱和。这个饱和电流被称为极限电流，它与周边环境中的氧气浓度成正比。三、极限电流氧传感器SO-D0-020-A100C应用:医疗：氧气浓缩器、恒温箱实验室：惰性气体处理柜（手套式操作箱）、细菌培养箱食品产业：包装、食品检验、监控水果成熟过程(储存/运输)家庭/烹饪：自动化烘焙/烘烤（高温100℃）测量技术：固定式/便携式氧气测量仪、在控制氧含量的情况下进行测量、空气调节和流通安全技术/监控：防火（氮气增加，例如服务器机房）、温室，酒窖、气体贮藏，精炼厂、潜水、发酵单元电气工业：惰性气体处理器和柜、惰性气体焊接监控、在氮气增加的情况下进行储存（防氧化）、干燥设备、氮气浓缩器、废气测量四、极限电流氧传感器SO-D0-020-A100C特点:可以测试100~20000ppm的氧气浓度高精度多款型号呈线性特征传感器信号对温度的依赖性小交叉灵敏度低使用寿命长在多数情况下只需进行一次“单点校准”五、电流氧传感器SO-D0-020-A100C特性数据:测量气体氧气测量介质气体测量原理极限电流氧传感器测量范围0,01~2,0%响应时间(t90)2~25秒(取决于电流氧传感器类型，气流量，测量室)传感器电压0,7~1,6伏特加热电压3.6~4.4伏特功耗1.3~1.8瓦特(取决于应用和封装)冷电阻R(25°C)=3.25Ω±0.20Ω预热时间至少30s最高工作温度350℃取决于电缆和过滤器总成允许流量100~500（250最佳）寿命(MTTF)20.000小时(*)电流氧传感器包含范围：[color=#333333]气体流量传感器丨微型压力传感器丨绝对压力变送器丨微量氧传感器丨[/color][color=#333333]数字温湿度[/color][color=#333333]传感器丨煤气检测传感器丨气压感应器丨一氧化碳传感器丨h2传感器丨压阻式压力变送器丨硫化氢传感器丨co2气体传感器丨光离子传感器丨ph3传感器丨百分氧传感器丨bm传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]风速传感器丨voc传感器丨[/color][color=#333333]光纤应变传感器[/color][color=#333333]丨位置传感器丨[/color][color=#333333]meas压力[/color][color=#333333]传感器丨[/color][color=#333333]称重传感[/color][color=#333333]器丨甲烷传感器丨微流量传感器丨光纤应变传感器丨称重传感器丨三合一传感器丨sst传感器丨gss传感器丨ch4传感器丨氟利昂传感器丨硫化物传感器丨o3传感器丨双气传感器丨一氧化氮传感器丨透明度传感器丨二氧化硫传感器丨氰化氢传感器丨煤气检测传感器丨燃气检测传感器丨[url=http://mall.ofweek.com/1787.html]电流氧传感器[/url][/color]
[align=left][color=#333333]光电传感器是将光信号转换为电信号的一种器件。光电传感器一般由处理通路和处理元件两部分组成。其基本原理是以光电效应为基础，把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将非电信号转换成电信号。[/color][/align][color=#333333] [/color][color=#333333]其工作原理基于光电效应。光电效应是指光照射在某些物质上时，物质的电子吸收光子的能量而发生了相应的电效应现象。光电效应是指用光照射某一物体，可以看作是一连串带有一定能量为的光子轰击在这个物体上，此时光子能量就传递给电子，并且是一个光子的全部能量一次性地被一个电子所吸收，电子得到光子传递的能量后其状态就会发生变化，从而使受光照射的物体产生相应的电效应。光电传感器因为采用光学原理，因此其采集结果更精准、快速。[/color][color=#333333] [/color][b][color=#333333]特点：[/color][/b][color=#333333]光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件，它是把光信号（可见及紫外镭射光）转变成为电信号的器件。光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电物理量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等；也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量，如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度，以及物体的形状、工作状态的识别等。光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，因此应用广泛。[/color][color=#333333] [/color][b][color=#333333]工作原理：[/color][/b][color=#333333]由光通量对光电元件的作用原理不同所制成的光学测控系统是多种多样的,按光电元件(光学测控系统)输出量性质可分二类，即模拟式光电传感器和脉冲(开关)式光电传感器。模拟式光电传感器是将被测量转换[/color][color=#333333] [/color][color=#333333] [/color][b][color=#333333]光电式传感器分类：[/color][/b][color=#333333]⑴[/color][color=#333333]反光板型光电开关[/color][color=#333333]把发光器和收光器装入同一个装置内，在前方装一块反光板，利用反射原理完成光电控制作用，称为反光板反射式(或反射镜反射式)光电开关。正常情况下，发光器发出的光源被反光板反射回来再被收光器收到 一旦被检测物挡住光路，收光器收不到光时，光电开关就动作，输出一个开关控制信号。[/color][color=#333333] [/color][color=#333333]⑵[/color][color=#333333]对射型光电传感器，若把发光器和收光器分离开，就可使检测距离加大，一个发光器和一个收光器组成对射分离式光电开关，简称对射式光电开关。对射式光电开关的检测距离可达几米乃至几十米。使用对射式光电开关时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧，检测物通过时阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号。[/color][color=#333333] [/color][color=#333333]（3）槽型光电传感器[/color][color=#333333]把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧组成槽形光电。发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，光电开关便动作，输出一个开关控制信号，切断或接通负载电流，从而完成一次控制动作。槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。[/color][color=#333333] [/color][color=#333333]⑷[/color][color=#333333]扩散反射型光电开关[/color][color=#333333]扩散反射型光电开关的检测头里也装有一个发光器和一个收光器，但扩散反射型光电开关前方没有反光板。正常情况下发光器发出的光收光器是找不到的。在检测时，当检测物通过时挡住了光，并把光部分反射回来，收光器就收到光信号，输出一个开关信号。[/color][color=#333333] [/color][b][color=#333333] [/color][/b][color=#333333]光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。[/color][color=#333333]光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器、接收器和检测电路。[/color][color=#333333]发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。如光电[/color][url=http://www.eptsz.com/Index.aspx][color=#333333]液位传感器[/color][/url][color=#333333]。[/color][b][color=#333333]没有信号输出的原因[/color][/b][color=#333333]放置问题：检测物体必须在传感器可以检测的区域内，也就是光电可以感知的范围内。[/color][color=#333333] [/color][color=#333333]对准问题：对射型的投光部和受光部光轴必须对准，对应的回归反射型的探头部分和反光板光轴必须对准。[/color][color=#333333] [/color][color=#333333]环境干扰问题：现场环境有粉尘，就需要我们定期清理光电传感器探头表面；或者是多个传感器紧密安装，会互相产生干扰；还有一种影响比较大的是电气干扰，如果周围有大功率设备，产生干扰时必须要有相应的抗干扰措施。[/color][color=#333333] [/color][color=#333333]接线或配置的问题：对于对射型光电传感器必须由投光部和受光部组合使用，两端都需要供电；[/color][color=#333333] [/color][color=#333333]接线问题：同时，用户必须给传感器提供稳定电源，如果是直流供电，必须确认正负极链接正确。[/color]
电化学一氧化碳气体传感器采用密闭结构设计，其结构是由电极、过滤器、透气膜、电解液、电极引出线（管脚）、壳体等部分组成。 一氧化碳气体传感器与报警器配套使用，是报警器中的核心检测元件，它是以定电位电解为基本原理。当一氧化碳扩散到气体传感器时，其输出端产生电流输出，提供给报警器中的采样电路，起着将化学能转化为电能的作用。当气体浓度发生变化时，气体传感器的输出电流也随之成正比变化，经报警器的中间电路转换放大输出，以驱动不同的执行装置，完成声、光和电等检测与报警功能，与相应的控制装置一同构成了环境检测或监测报警系统。 当一氧化碳气体通过外壳上的气孔经透气膜扩散到工作电极表面上时，在工作电极的催化作用下，一氧化碳气体在工作电极上发生氧化。其化学反应式为： CO+H2O→CO2+2H++2e- 在工作电极上发生氧化反应产生的H+离子和电子，通过电解液转移到与工作电极保持一定间隔的对电极上，与水中的氧发生还原反应。其化学反应式为： 1/2O2+2H++2e-→H2O 因此，传感器内部就发生了氧化-还原的可逆反应。其化学反应式为： 2CO+2O2 →2CO2 这个氧化-还原的可逆反应在工作电极与对电极之间始终发生着，并在电极间产生电位差。 但是由于在两个电极上发生的反应都会使电极极化，这使得极间电位难以维持恒定，因而也限制了对一氧化碳浓度可检测的范围。 为了维持极间电位的恒定，我们加入了一个参比电极。在三电极电化学气体传感器中，其输出端所反应出的是参比电极和工作电极之间的电位变化,由于参比电极不参与氧化或还原反应，因此它可以使极间的电位维持恒定（即恒电位），此时电位的变化就同一氧化碳浓度的变化直接有关。当气体传感器产生输出电流时，其大小与气体的浓度成正比。通过电极引出线用外部电路测量传感器输出电流的大小，便可检测出一氧化碳的浓度，并且有很宽的线性测量范围。这样，在气体传感器上外接信号采集电路和相应的转换和输出电路，就能够对一氧化碳气体实现检测和监控。
科学家发明了一种实验能显示伤口或损害是否被细菌感染并且MRSA是否存在。该实验是爱丁堡大学和NHSLothian联合发明的，可从伤口或溃面刷取样品，使用能检测MRSA的电传感条带分析。 在检测之前，为了增加这个存在的细菌的数量，研究者目前在实验室处理这些刷取的样品，但是希望在将来通过提高条带的敏感性避免进行这一步。这可能是科学家发明的一个能被在实验室外面使用的实验方法，如在开业医生或自己家里。检测细菌的能力比传统的实验更快速将能够即刻给患者用药。 目前，使用传统的技术在实验室检测证实MRSA是否存在于伤口需要花费一整天的时间。该实验是在参加皇家爱丁堡医院NHSLothian's糖尿病足临床研究患者的糖尿病溃疡足面刷取的标本发展而来的。 在这些患者中MRSA的检测对预防感染扩散是重要的，因为感染扩散能导致截肢和增加死亡率。Till Bachman博士，来自于爱丁堡大学药学院，将在3月29日爱丁堡生物传感器进展会议上展示他试验背后的研究成果。 他说：“抗生素耐药性在现代健康中正成为一个紧迫的问题，我们面临着进入后抗生素时代的严重危害。目前对MRSA的检测趋向于花费昂贵而且不是快速的。通过开发一种快速和划算的实验，我们能即刻知道目前是哪一种感染，这将提高治疗成功的机会” 爱丁堡科学家正在使用相似的技术去检测细菌之间感染扩散的信号，并且检测能显示对感染细菌的伤口反应下患者产生的化学物质。理解为什么细菌释放某些分子是这一过程的一部分将有助于帮组科学家识别感染的开始并且快速的治疗。
[color=#cc0000]摘要：针对质子交换膜燃料电池中气体扩散层材料厚度方向导热系数测试，介绍了气体扩散层在压缩等条件下进行测试的几种有效测试方法，并分析了稳态法和瞬态法的特点、局限性和应用中存在的问题。并针对瞬态法开展了深入研究，提出了一种更实用的新型测试模型结构。[/color][color=#cc0000]关键词：燃料电池，气体扩散层，导热系数，温度波法，激光闪光法[/color][align=center][color=#cc0000][img=气体扩散层导热系数测试,690,454]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/01/201901152122447766_8811_3384_3.jpg!w690x454.jpg[/img][/color][/align][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][b][color=#cc0000]1. 概述[/color][/b] 质子交换膜燃料电池中的气体扩散层（GDL）材料呈现明显的各向异性特点，而且厚度很薄，也就是气体扩散层材料是微米量级的物理尺度。在如此小的物理尺度下对薄膜材料性能进行准确测量评价，势必面临着严峻的技术挑战，这种技术挑战完全是薄膜材料面内方向热物理性能测试无法比拟的，毕竟物理尺度不在一个量级上。因此，上海依阳实业有限公司针对薄膜材料，特别是质子交换膜燃料电池中的气体扩散层薄膜材料，对厚度方向导热系数测试技术进行研究，以在实际工程应用中建立起测量准确性高、且操作简便的测试方法和测试仪器。[b][color=#cc0000]2. 气体扩散层厚度方向导热系数测试要求[/color][/b] 根据目前质子交换膜燃料电池中的气体扩散层（GDL）材料的现状，GDL薄膜材料在厚度方向上的导热系数测试，要考虑以下几方面的特性： （1）各向异性条件：如文献报道，各种GDL材料的面内方向和厚度方向导热系数分别为3.5~15W/mK和0.2~2W/mK。这基本就确定了GDL薄膜厚度方向导热系数变化范围大致为0.05~5W/mK，这个范围基本就是非金属薄膜材料的导热系数范围。 （2）厚度范围：各种GDL材料的厚度基本都在100~500范围内。 （3）压缩力条件：在燃料电池装配过程中会对GDL产生一定的压缩力来改变电池性能，加载到GDL上的压力范围一般为1MPa以下，最大不超过6MPa。 [b][color=#cc0000]3. 测试方法及其特点分析[/color][/b] 薄膜材料的导热系数测试方法众多，但由于GDL被测样品要在上述加载压力下进行测试，有些方法并不适合。合适的测试方法基本上分为稳态法和瞬态法两类。[color=#cc0000]3.1. 稳态法3.1.1. 稳态热流计法[/color] 对于薄膜和薄层材料厚度方向导热系数的测试，最常用的方法是A-S-T-M D5470。由于这种方法基于稳态热流测量，所以通常称之为保护热流计法或恒定热流法。另外，由于这种方法可以对被测样品加载可控的压缩力和对接触热阻进行测量，使得这种方法在大多数GDL厚度方向导热系数测量中得到应用。[align=center][img=,690,547]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/01/201901152116413556_4706_3384_3.jpg!w690x547.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图3-1 气体扩散层（GDL）厚度方向导热系数测量装置示意图[/color][/align] 如图3-1所示，在稳态热流计法中，GDL样品夹在上下两个热流计棒之间。上热流计顶部与热板接触，下热流计棒底部与冷板接触，因此通过柱形棒轴线方向从顶部到底部存在连续的热流，实验装置也设计成热量仅允许沿轴向传递。通过温度传感器测量棒上的温度分布梯度（如图3-1所示，并排放置，在顶部和底部棒上具有相同间隔），施加到GDL样品上的压缩载荷也通过负载装置控制。在达到稳态条件下，分别测量流经样品的热流、样品厚度方向上的温差和样品厚度，就可根据稳态傅立叶传热定律计算得到GDL样品厚度方向上的导热系数。[color=#cc0000]3.1.2. 准稳态法[/color] 准稳态法是一种介于稳态和瞬态方法之间的一种导热系数测试方法，在板状被测样品的一面线性升温和降温过程中，在一维热流边界条件下，样品的冷热面温差会逐渐趋于一种相等状态，这个动态过程中的稳态阶段，就称之为准稳态。通过准稳态下的测量可确定被测样品导热系数随温度的实时变化曲线，准稳态法导热系数测试所对应的标准测试方法为A-S-T-M E2584。 准稳态法的测量原理如图3-2所示，Zamel等人采用准稳态法对用作GDL的碳纸在厚度方向的导热系数进行了测量，并测量了温度、压缩和PTFE加载对碳纸厚度方向导热系数的综合影响。在测试中所用的样品材料为日本东丽TPGH-120型号的碳纸，单张碳纸的厚度为370μm，被测样品由6层碳纸组成，总厚度为2.22 mm。测试温度范围为-50~120℃，压缩力大小最大为1.6 MPa。如所推测的那样，在碳纸未经处理和经PTFE处理过的不同情况下，随着压缩增加，导热系数增加。此外，他们还观察到温度的升高导致厚度方向导热系数提高。这种行为与面内导热系数研究的测量结果形成对比，表明碳纤维的热膨胀具有方向依赖性。[align=center][img=,690,561]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/01/201901152117126996_6136_3384_3.jpg!w690x561.jpg[/img][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图3-2 准稳态法GDL厚度方向导热系数测量原理图[/color][/align][color=#cc0000]3.1.3. 稳态法应用中存在的问题和局限性[/color] 目前GDL厚度方向导热系数测量的大多数都是采用稳态测量方法，从文献报道上来看基本都是采用自行搭建的测试仪器。稳态法的最大特点是原理模型简单，这往往误导了很多此方法的使用者。因为稳态法原理模型所要求的边界条件非常苛刻且实现难度大，要做到对薄膜类材料导热系数准确测量需要非常精密的加工制造和复杂的校准过程，所以很多国外商品化稳态法测试仪器往往很昂贵，而这些往往是自行搭建仪器最容易忽略的关键内容，由此带来的结果就是测试数据波动性大和误差大，不同文献往往会得出相反的结论。 迄今为止，已经尝试了实验性努力以使用稳态法了解压缩对厚度方向导热系数的影响。用稳态法Khandelwal和Mench测量了温度在+26~+73℃范围内对TORAY碳纸导热系数的影响，他们报告了导热系数随温度升高而降低。他们的测量是在2MPa的压缩力下进行，该压缩力大小代表着接触热阻最小化的压力。在同一项研究中，他们还测量了Teflon对SIGRACET碳纸处理的影响，并表明在碳纸上添加PTFE会大大降低其导热系数。 在文献中还研究了压缩和添加PTFE对多个制造商碳纸的总导热系数的影响，观察到的一般趋势是厚度方向导热系数随着压缩压力的增加而增加，这主要归因于碳纤维之间总接触热阻的降低。在Burheim等人的研究中，他们研究了压缩、厚度、PTFE和液态水对碳纸的厚度方向导热系数的影响，他们报告说，添加PTFE会导致整体导热系数降低，而压缩和液态水会导致这种性能提高。此外，他们的主要观察之一是具有不同厚度的TORAY纸显示出不同的导热性，他们将这一发现主要归功于这种碳纸的制造过程，而且他们假设较厚的样品是通过将较薄的样品堆叠在一起而制成的。 在Nitta等人的研究中报道了，尽管施加的压力高达5.5MPa，但发现TORAY碳纸的导热系数与压缩压力无关，他们认为这种趋势主要是由于通过空气的热传递引起的，尽管其导热系数低于固体碳纤维的导热系数。值得注意的是，根据TORAY材料的规格参数，不考虑纸张厚度时，TORAY碳纸厚度方向导热系数在室温下为1.7 W/mK。没有关于TORAY所使用的测量方法的公开信息，此外，在已发表的文献中关于获得该值所需的压缩压力存在很大差异。例如，根据Khandelwal和Mench和Burheim等人的研究，压缩压力对整体导热系数有显著影响，而在参考文献中可以看出这种情况并非如此。 通过对大量文献进行分析，发现在气体扩散层（GDL）厚度方向热导率测试中很多研究机构选择稳态法测量导热系数，主要出于以下几方面的考虑： （1）同时兼顾气体扩散层样品面内方向导热系数的测试。 （2）同时兼顾气体扩散层样品厚度方向电导率的测试。 （3）可进行仪器结构扩展以兼顾薄膜样品面内方向电导率和导热系数的测试。 由于在稳态法测试仪器研制过程中，缺乏对测试模型和边界条件的深刻理解，缺乏仪器设计和高精度制造的能力，缺乏校准和考核仪器的技术手段，以及稳态法自身存在的局限性，这些都会造成稳态法测试仪器对薄膜导热系数测量产生较大误差，使得薄膜热物理性能变化规律很容易淹没在仪器的系统误差内。 纵观各种稳态法测试仪器，在薄膜材料厚度方向导热系数测试应用中普遍存在的问题以及测试方法固有的局限性主要表现在以下几个方面。 （1）温度传感器的选择：温度测量的准确性差是目前稳态法薄膜导热系数测量的最严重问题。温度测量涉及到流经薄膜样品厚度方向热流测量和薄膜样品厚度方向上两个表面上的温度差，因此温度测量对导热系数和热阻测量精度有着直接影响。尽管在稳态法中温度测量可以是相对形式（温差值），但对温度传感器的灵敏度、稳定性和一致性要求非常高。绝大多数自制稳态法仪器普遍采用细径铠装热电偶进行测温，采用细径主要是为了减少铠装热电偶金属套管带来的侧向散热损失。而热电偶是一种测温精度较差的温度传感器，在常温附近更容易引起较大误差，所以热电偶的测温精度根本无法满足要求。但如果选择精度合适的电阻温度传感器，则会增大传感器尺寸，带来更大的定位误差，同时会增加传感器自身导热带来的散热损失。 （2）温度传感器的校准和配套措施：温度传感器除了在安装前需要进行自身校准之外，因为温度传感器还涉及到热流测量和样品表面温度的推算，安装后的温度传感器还需要进行一系列的在线校准来对传感器和装置做出准确的评估和合理的修正。另外，为了防止温度传感器引线带了的侧向热损，需要配套专门用于热电偶引线的热防护装置，这势必使得整个测量装置非常复杂。A-S-T-M D5470只是给出了原则性的规定，并没有详细的描述，这方面内容在A-S-T-M C177中有着详细描述以及试验考核验证过程。 （3）对于薄膜厚度方向导热系数测试，薄膜样品厚度，特别是在线受压时的厚度要求均匀性要好，这就对测量装置的机械移动机构和在线厚度测量机构提出非常高的要求，位移、平行度和位移测量至少要达到微米量级精度，否则很容易在加载压力过程中使得薄膜样品产生倾斜而带来很大的热阻和导热系数测量误差。同时，还需要测试仪器在整个生命周期内始终保持这个高精度。 （4）综上所述，可以将稳态法导热系数和热阻测量装置等效看作是一个精度更高的大号螺旋千分卡尺，位移及其厚度测量精度至少优于10微米，而且还要保证平行度，同时还要布置上多只温度传感器及其主动和被动热防护装置。所有这些都会使得相应的稳态法测试仪器较为复杂，在选材、设计和加工制作中要十分谨慎，并经过一系列复杂的校准和考核试验后，仪器才能正常使用。目前我们看到的国内外大多数自制的稳态法测试仪器，包括国内一些仪器厂商生产的一些低价的稳态法测试仪器，只能属于教学类仪器，根本经不起规范的考核验证的检验，无法真正在科研生产中进行准确测量，使得很多材料特征及其变化规律往往淹没在巨大的测试误差范围内。[color=#cc0000]3.2. 瞬态法[/color] 瞬态法不同于稳态法需要人为加载一个较大的温度梯度，瞬态法测量时只是在稳态样品上施加一个1℃左右的微小温度扰动，测量由于温度扰动所引起的温度幅度或相位变化，测试过程更快捷，测试边界条件更接近于薄膜材料的真实使用环境，直接得到的测量结果往往是热扩散系数。尽管瞬态法理论模型和数据处理十分复杂，但测量装置十分简单，可以直接放置在各种实际应用环境中进行测试，特别适用于老化过程中薄膜材料性能的实时衰减考核。 在ISO 22007标准测试方法中，比较全面的对各种瞬态法做出了规定。但针对气体扩散层（GDL）厚度方向导热系数在压力加载过程中的测试，比较合适的瞬态法是温度波法和激光闪光法。由于瞬态热线法和平面热源法测量的是体积导热系数，无法明确测量厚度方向导热系数，并不适合各向异性GDL厚度方向导热系数测试。[color=#cc0000]3.2.1. 温度波法[/color] ISO 22007-3规定了一种温度波分析方法，用于确定薄膜和塑料板在整个厚度方向上的热扩散系数。温度波法是一种通过测量样品前后表面之间温度波的相移来测量薄而扁平样品厚度方向热扩散系数的方法。使用在样品两个表面上溅射或接触的电阻器，一个作为加热器，通过交流焦耳加热产生温度波，另一个作为温度计来检测温度波。 ISO 22007-3中给出了温度波法测量装置示意图，如图3-3所示，同时还给出了直接溅射到薄膜样品前后表面上的加热器和传感器元件的示例，如图3-4所示。[align=center][img=3-3 温度波法热扩散系数测量装置示意图,690,473]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/01/201901151925076294_8710_3384_3.jpg!w690x473.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图3-3 温度波法热扩散系数测量装置示意图[/color][/align][align=center][color=#cc0000][img=3-4 加热器和传感器单元示例,690,381]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/01/201901151925274567_6425_3384_3.jpg!w690x381.jpg[/img][/color][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图3-4 加热器和传感器单元示例[/color][/align] 从上述描述中可以看出，温度波法测量装置包括彼此面对的微加热器和温度传感器，样品安装在它们之间。向加热器提供弱的正弦电功率信号，在样品表面上产生温度波。温度传感器是一种高灵敏度电阻传感器，它使用前置放大器在将弱信号进入锁相放大器之前对其进行放大。观察到的温度信号是激发温度波和背景温度信号的混合，例如环境的温度。在交流测量中，锁定放大的一个优点是能够提取和分析信号中仅一个指定频率分量的变化，抵消室温变化的影响（误差的主要来源）以及噪声成分实现高灵敏度测量。通过将实际施加的温度波幅度限制在1℃以内或更低，可以有效地抑制对流和辐射，并确保几乎不损坏样品。此外，如果采用极小的传感器尺寸则可识别更小样品区域内的热扩散系数。 由此可以看出，在样品的夹持、厚度控制和测量方面，温度波法与稳态法基本相同，温度波法也可以在测量过程中对样品加载一定的压力，但温度波法则规避了稳态法温度和热流测量方面的复杂问题，并采用交流加热和锁相放大技术可以有效的提取测量信号和减少误差，可以对薄膜材料进行高灵敏测量。 温度波法对薄膜热性能测试有着明显优势，Morikawa和Hashimoto采用此方法对芳香族族聚酰亚胺薄膜厚度方向热扩散系数进行了测量，获得了10~570K温度范围内厚度范围为0.1~300μm的薄膜热扩散系数。 但从图3-4所示的样品制备中可以看出，需要在薄膜样品的两个表面上进行繁琐的溅射工艺处理，这明显制约了温度波法的广泛应用，这也是ISO 22007-3温度波法标准颁布这么多年来一致没有推广使用的主要原因。[color=#cc0000]3.2.2. 激光闪光法[/color] 在ISO 22007-4对激光闪光法也做出的规定。激光闪光法的原理是使用短能量脉冲（通常由激光提供）照射样品的正面，并使用红外探测器记录样品背面的后续温度升高。从样品背面的温度-时间曲线的形状和样品厚度，可以确定样品的热扩散率。对于具有多孔或透明性质的薄膜材料，它们必须在测试前进行涂覆以确保分别在前后面进行吸收和发射。激光闪光法测量原理和样品表面处理如图3-5所示。[align=center][img=,690,236]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/01/201901152117530286_1398_3384_3.jpg!w690x236.jpg[/img][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图3-5 激光闪光法测量原理和样品表面处理示意图[/color][/align] 激光闪光法最大的特点是非接触测量，很容易进行各种温度下的测试，因此激光闪光法在薄膜热物理性能测试中应用十分广泛。但对于气体扩散层（GDL）这种特殊薄膜材料的测试，采用激光闪光法则存在以下问题： （1）气体扩散层（GDL）是一种多孔材料，相对于激光而言属于透光材料，在采用激光闪光法测试是需要对GDL样品进行表面处理，需要镀金和喷涂石墨来进行遮光处理，但这样的样品表面处理会使涂层材料通过孔隙进入GDL样品而对测量结果带来严重影响。 （2）GDL薄膜材料需要在可控压力加载情况下进行测试，而普通的激光闪光法测量装置并不具备压力加载和控制能力，由此使得激光闪光法很少用于GDL导热系数的测试。[color=#cc0000]3.2.3. 瞬态法特点和应用中存在的问题[/color] 在薄膜材料热性能测试方面，稳态法与瞬态法有着明显区别和各自的显著特点。 稳态法是基于温度和热流处于不随时间变化的稳定状态下进行测试的一种方法，测量薄膜材料热性能基本是基于较厚块体样品的测试软硬件体系。而在薄膜材料稳态法测试过程中，由于样品厚度的减小，相应的被测信号（如温度和热流）相应的也会变小，这使得在块体样品测试中一些并不明显的问题得到了放大和凸出，如温度传感器精度、热损影响和测量表面精度等。为了解决因样品变薄所带来的一系列问题，就需要增加相应的辅助措施来保证测试满足边界条件，从而造成测试设备整体十分复杂，并需要进行一系列的校准验证考核试验，但效果并不十分明显。从另一个方面来看，稳态法是在块体材料热性能基础上发展起来的测试方法，对于较大尺寸的块体样品测试技术非常成熟和稳定。为了进行薄膜材料测试，在稳态法上做的任何工作都是在挖掘稳态法的潜力，是对稳态法测试能力区间的下限进行进一步的拓展，但毕竟是测试能力下限，受到了稳态法自身的制约，这种扩展空间十分有限且效果很难保证。这也是市场上没有可用于薄膜材料热性能测试仪器的主要原因。 瞬态法与稳态法恰恰相反，瞬态法是基于样品材料对热激励动态响应的一种测试方法，被测样品越薄，对热激励的响应越快，所以瞬态法的核心是检测物理量随时间变化快慢的问题。同时，在被测样品对热激励的快速响应过程中，周围环境和其他边界条件的影响反而变得很小，这就是瞬态法测试设备往往比较简单的主要原因。最主要的是，随着技术的发展，块体样品（特别是薄膜材料）对热激励的动态响应时间，在当前的电子检测技术面前都不属于快速测量范畴，采用目前的各种电子技术手段很容易对热激励响应进行快速和准确测量。从另一方面理解，就是针对材料的热性能测试，瞬态法可以针对不同被测样品厚度范围（响应时间）采用相应响应频率范围的电子仪器和设备来实现准确测量，而目前电子仪器设备的测试能力要远远超过薄膜材料热性能测试的需求。这就是瞬态法自身的最大优势，同时也是目前市场上薄膜材料热性能测试仪器大多采用瞬态法的主要原因。 瞬态法与稳态法一样，在实际应用中都存在以下几方面的共性问题： （1）在线厚度的均匀性和准确测量问题：样品尺寸越大，样品厚度越小，厚度均匀性越难保证。稳态法由于要布置多只温度传感器而使得样品面积尺寸没有多少减少余地，所以在厚度均匀性保证上有一个极限值。但瞬态法在样品尺寸变化上则有很大空间，瞬态法可以根据激励源和探测器的尺寸来改变样品尺寸大小，样品可以做到很小尺寸，如激光闪光法样品尺寸可以做到直径5~12mm，温度波法样品尺寸还可以更小，由此使得瞬态法更容易保证样品厚度的均匀性以及在线准确测量。 （2）接触热阻问题：无论是稳态法还是瞬态法，测量中都会面临接触热阻问题，在薄膜材料测试中会更为明显。稳态法解决接触热阻问题是通过测量一系列相同材质和表面状态但厚度不同的样品，通过测试结果推算出接触热阻。但对于薄膜材料而言，一系列不同厚度薄膜样品很难加工制作，另外薄膜厚度均匀性问题也会造成接触热阻测量误差很大。因此无论是稳态法还是瞬态法，采用变厚度测量方法测试接触热阻只能算是一种无奈之举。在瞬态法测试过程中，可以将接触热阻看作是另一种材质的样品薄膜，整个测试模型就可以看作是一个多层薄膜结构的测试问题。只要采用瞬态法测量结果推算出各分层样品的热性能参数，就可以消除接触热阻的影响。随着瞬态法理论模型的发展，目前已经找到多层结构求解的技术途径，还需要进一步的模拟计算和试验考核以验证此方法的准确性和可靠性。 （3）多层膜问题：大多数薄膜材料在实际应用中都是沉积在基材上，或是与其他薄膜材料进行复合后使用，呈现单层结构并能用于测量的薄膜材料很少，因此更有应用价值的是多层膜的测试问题，特别是对于多层膜样品要能够测试出各个单层薄膜的热物性参数，同时还要考虑压缩力等外部环境条件。多层膜问题与接触热阻问题类似，核心都是一个根据瞬态法测量结果求解单层膜信息的科学问题。[b][color=#cc0000]4. 瞬态法测试技术的深入研究[/color][/b] 从上述瞬态法特点和存在问题中可以看出，对于薄膜材料，特别是对于质子交换膜燃料电池气体扩散层薄膜材料，瞬态法测试中很大的问题是要对每个被测气体扩散层样品进行表面加工和处理，这显然会增大测试的难度和工作量。如果样品材料的刚度不够而发生皱着和弯曲，则会很难制造合适的被测薄膜样品，因此薄膜测试中被测样品的制作和提取一直是个比较棘手的问题。 我们通过分析，对瞬态法测试技术进行了更深入的研究，特别是在被测样品环节提出了一种新的试验方法。这种新方法就是不在被测样品上进行任何处理，将原来对样品表面的处理转移到两片基材上，通过两片基材把被测样品夹持在中心位置来达到样品表面处理的相同效果。新方法的原理如图4-1所示。[align=center][img=4-1 新型瞬态法测试模型原理示意图,690,396]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/01/201901151926256162_9109_3384_3.png!w690x396.jpg[/img][/align][align=center][color=#cc0000]图4-1 瞬态法新型模型原理示意图[/color][/align] 针对不同的瞬态测试方法，这种改进后的瞬态法模型可以有不同结构形式，并具有以下几方面的功能和特点： （1）对于温度波法而言，基体就相当于图3-4中的背板，可以将加热器、探测器和电极引线直接溅射在背板上，然后将被测薄膜样品加持在两块背板之间。这样避免了对被测样品的表面处理，通过已经制作成型的背板对各种样品进行测试。 （2）不对样品进行表面处理，可以避免直接在样品表面进行沉积涂层过程中涂层材料进入多孔薄膜对测量结果的影响，这对于气体扩散层这种多孔材料的导热系数测试尤为重要。 （3）对于激光闪光法而言，基体材料为刚性透明材料，激励层和探测层为沉积在基体材料表面的金属材料，然后表面在喷涂石墨层。这相当于将以往对透明样品的表面处理形式挪用到对基体材料的表面惊醒处理。作为激励源的激光脉冲经过透明的基体材料照射到激励层使得激励层温度快速升高，同时热量穿过被测样品到达探测层。探测层的温度变化透过透明基体被探测器检测，这个测试过程与普通激光闪光法完全相同，不同的是要考虑热量在多层结构中的传递，而不是以往那样仅有被测样品一层。在实际薄膜激光闪光法测试过程中，经过表面处理后的样品，也应该按照多层结构进行数据处理才能真正得到薄膜样品的测量结果。 （4）采用新型结构形式的激光脉冲法，同样规避了每次测试薄膜样品都需要进行表面处理的繁琐程序，做多每次需要再在基体表面喷涂石墨以增加发射率。 （5）从理论上来说，激光闪光法也可以看作是温度波法的一种特殊形式，普通温度波法是周期性热激励和周期信号检测，而激光闪光法则是单脉冲式的热激励和单个温升信号检测。因此，如果将激光单脉冲激励源更换为连续激光加周期性调制，使得经过激光束按照一定周期对激励层进行加热，这就相当于温度波法，但可以实现非接触测量。 总之，采用瞬态温度波法可以很好的进行压缩环境下薄膜材料的热物性测试。如果能解决多层模型的单层热性能参数的提取问题，解决接触热阻的影响，温度波法将更为准确和实用，同时也为激光闪光法开辟了更广泛的应用领域。[b][color=#cc0000]5. 参考文献[/color][/b] (1) Zamel N, Litovsky E, Shakhshir S, et al. Measurement of in-plane thermal conductivity of carbon paper diffusion media in the temperature range of?20℃ to+120℃. Applied energy, 2011, 88(9): 3042-3050. (2) American Society for Testing Material Committee, A-S-T-M D5470-17 Standard Test Method for Thermal Transmission Properties of ThermallyConductive Electrical Insulation Materials, A-S-T-M International, West Conshohocken,PA, 2011. (3)Khandelwal M, Mench M M. Direct measurement of through-plane thermal conductivity and contact resistance in fuel cell materials. Journal of Power Sources, 2006, 161(2): 1106-1115. (4) Nitta I, Himanen O, Mikkola M. Thermal conductivity and contact resistance of compressed gas diffusion layer of PEM fuel cell. Fuel Cells, 2008, 8(2): 111-119. (5) Karimi G, Li X, Teertstra P. Measurement of through-plane effective thermal conductivity and contact resistance in PEM fuel cell diffusion media. Electrochimica Acta, 2010, 55(5): 1619-1625. 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J Power Sources 2010 195: 249e56. (11) Burheim OS, Pharoah JG, Lampert H, Vie PJS, Kjelstrup S. Through-plane thermal conductivity of PEMFC porous transport layers. J Fuel Cell Sci Technol 2011 8:021013-1e021013-11. (12) Karimi G, Li X, Teerstra P. Measurement of through-plane effective thermal conductivity and contact resistance in PEM fuel cell diffusion media. Electrochim Acta 2010 55:1619e25. (13) Sadeghi E, Djilali N, Bahrami M. Effective thermal conductivity and thermal contact resistance of gas diffusion layers in proton exchange membrane fuel cells. Part 1: Effect of compressive load. J Power Sources 2010. doi:10.1016/j. jpowsour.2010.06.039. (14) Sadeghi E, Djilali N, Bahrami M. Effective thermal conductivity and thermal contact reisstance of gas diffusion layers in proton exchange membrane fuel cells. Part 2: hysteresis effect under cyclic compressive load. J Power Sources 2010 195:8104e9. (15) Radhakrishnan A, Lu Z, Kandilkar SG. 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1.《电分析化学与生物传感技术》(仪器网网上书店有介绍，参见：[url]http://www.instrument.com.cn/book/shtml/20060615/1009048.shtml[/url])[img]http://www.instrument.com.cn/book/pic/9048.jpg[/img]鞠晃先2006-04 本书目录 前言 序言 第一章 电化学基础知识 1.1 电化学的含义 1.2 非法拉第过程 1.3 电极反应的实质——法拉第过程及其影响因素 1.4 电解过程中物质的扩散及电迁移 第二章 电分析化学基本方法 2.1 平面电极上的扩散电流及计时安培法 2.2 球面电极和柱面电极上的扩散与一般扩散电流公式 2.3 滴汞电极上的扩散电流 2.4 直流极谱的可逆波、不可逆波和动力波 2.5 线性变位伏安法与循环伏安法 2.6 交流伏安分析 2.7 电极体系的交流阴抗 2.8 方波和脉冲技术 2.9 半微积分极谱法 2.10 溶出伏安分析 2.11 流体动力学伏安法 2.12 控制电流的电分析方法 参考文献 第三章 超微电极电分析化学 3.1 微电极的类型及制备 3.2 微电极的基本特性 3.3 超微电极上的扩散及电流方程 3.4 超微电极阵列 3.5 超微电极的应用 参考文献 第四章 酶促反应电分析化学 4.1 酶促反应 4.2 酶促反应的电化学研究 4.3 酶促反应的电化学生物传感 4.4 基于酶促反应发展的其他电化学生物传感器 参考文献 第五章 生物膜基生物电分析化学 5.1 Langmuir-Blodgett(LB)膜分析 5.2 脂双层膜 5.3 多层磷脂膜 参考文献 第六章 凝胶膜生物传感器 6.1 溶胶-凝胶过程 6.2 溶胶-凝胶的特点 6.3 生物分子的溶胶-凝胶固定与膜电极 6.4 溶胶-凝胶电化学生物传感器的应用 6.5 有机相生物传感器 参考文献 第七章 蛋白质电化学与纳米电分析化学 7.1 蛋白质在电极上的直接电化学 7.2 固定化蛋白质的直接电化学研究方法 7.3 纳米粒子修饰电极上蛋白质固定与直接电子传播 7.4 纳米粒子在传感器制备中的应用 参考文献 第八章 超分子电分析化学 8.1 超分子化学的基本性质——识别和催化 8.2 电化学传感器中的超分子化学 8.3 超分子电化学研究 8.4 超分子化学在化学修饰电极中的应用 参考文献 第九章 电化学免疫分析与免疫传感器 9.1 免疫分析概述 9.2 电化学免疫分析 9.3 均相电化学免疫分析 9.4 毛细管电化学酶联免疫分析法 9.5 免疫传感器 9.6 电化学免疫传感器在临床诊断中的应用 参考文献 第十章 DNA电化学分析与序列识别 10.1 DNA的结构和性质 10.2 DNA浓度的电化学检测 10.3 DNA电化学传感器 10.4 PCR技术-电化学检测联用 10.5 酶联放大DNA电化学生物传感 10.6 DNA序列电化学分析中的纳米技术 10.7 电化学DNA传感器的应用 参考文献 第十一章 电致化学发光分析 11.1 电化学发光过程 11.2 电化学发光反应用主要类型及应用 11.3 电化学发光传感器及其应用 11.4 ECL联用技术 11.5 电化学发光成像法 11.6 电化学发光的发展前景 参考文献 第十二章 细胞电化学与细胞传感 12.1 细胞电化学意义 12.2 细胞的介电行为与电化学性质 12.3 细胞电泳及肿瘤组织检测 12.4 细胞在新型仿生界面的增殖与固定技术 12.5 细胞膜上蛋白质的电化学免疫分析 12.6 电化学药敏检测方法 12.7 电场对肿瘤细胞的电化学疗法 12.8 细胞电化学发展思路 参考文献 第十三章 电分析化学联用技术 13.1 液相色谱/毛细管电泳-电化学检测 13.2 光谱电化学法 13.3 石英晶体微天平-电化学系统 13.4 扫描电化学显微镜 13.5 电化学扫描隧道显微镜 13.6 电化学原子力显微镜法 参考文献 2.《生物兼容性电极构置及应用》[img]http://images.joyo.com/m/md_bkbk608821.jpg[/img]罗国安2006-07前言序言第一章 绪论1.1 生物电化学的发展过程1.2 生物兼容性电极在生物电化学研究中的作用1.3 生物兼容性电极的制备和表征1.4 生物兼容性电极的应用领域及相应研究进展参考文献第二章 溶胶凝胶技术用于生物分子固定化及酶膜电极制备2.1 溶胶凝胶技术过程及其对生物分子的固定化2.2 葡萄糖氧化酶在溶胶凝胶体系中的固定化及其活性保持研究2.3 HRP酶膜电极的制备及其工作性能参考文献第三章 纳米氧化物生物兼容性电极3.1 纳米氧化物的合成与表征3.2 纳米氧化物膜电极的制备3.3 纳米氧化物膜电极对H＋响应特性的研究3.4 纳米TiO2电极上实现对多巴胺与抗坏血酸的同时检测3.5 葡萄糖氧化酶在纳米TiO2膜上的固定及其催化活性研究3.6 纳米SnO2修饰石墨电极对神经递质的分离检测及对NO的识别3.7 复合固体纳米SnO2修饰石墨电极测定生物体内的NO参考文献第四章 碳纳米管修饰电极的构置及应用研究4.1 碳纳米管4.2 CNT在分析化学领域的研究进展4.3 CNT的功能化研究进展4.4 碳纳米管镶嵌修饰电极的构置及对神经递质的电分离测定4.5 环糊精/碳纳米管复合修饰电极的构置及在分子识别领域中的应用参考文献第五章 自组装生物兼容性电极的构置及研究5.1 自组装硫醇单层膜电极的性能及其在酶传感器中的应用5.2 自组装磷脂双层膜电极的电化学和光电化学性质研究5.3 自组装混合双层膜电极的性能及其对生物膜功能的模拟5.4 DNA自组装电极的构置及性能参考文献第六章 核酸性质的电化学研究6.1 DNA与硫堇分子相互作用的研究6.2 多巴胺与DNA分子间相互作用的研究6.3 电化学法研究大黄素与DNA的相互作用6.4 本章小结参考文献第七章 蛋白质性质与功能的表面电化学研究7.1 电极界面性质对细胞色素c电化学行为的影响7.2 heme蛋白在纳米TiO2膜电极界面上的直接电子传递过程7.3 天花粉蛋白诱导细胞凋亡机理的研究7.4 本章小结参考文献第八章 生物兼容性电极的展望8.1 在生命科学研究中的应用8.2 新型化学修饰电极8.3 在分析化学中的应用参考文献号召大家买原版著作！[em26]
1主题内容和适用范围1．1主题内容本标准规定了测定水和污水中生化需氧量（BOD）的微生物传感器快速测定法。本标准规定的生物化学需氧量是指水和污水中溶解性可生化降解有机物在微生物作用下所消耗溶解氧的量。1．2适用范围本标准适用于地表水、生活污水和不含对微生物有明显毒害作用的工业废水中BOD的测定。的测定。 1．3干扰及消除水中以下物质对本方法测定不产生明显干扰的最大允许量为：Co2+5mg/l；Mn2+5mg/l；Zn2+4mg/l；Fe2+5mg/l；Cu2+2mg/l；Hg2+2mg/l ；Pb2+5mg/l；Cd2+5mg/l；Cr6+0.5mg/l；CN-0.05mg/l；悬浮物250mg/l。对含有游离氯或结合氯的样品可加入1.575g/l的亚硫酸钠溶液使样品中游离氯或结合氯失效，应避免添加过量，对微生物膜内菌种有毒害作用的高浓度杀菌剂、农药类的污水不适用本测定方法。 2术语2．1生化需氧量在一定条件下，微生物分解存在于水中的某些可被氧化物质，特别是有机物所进行的生物化学过程中消耗溶解氧的量。2．2微生物菌膜将丝孢酵母菌在保持其生理机能的状态下封入膜中，称之为微生物菌膜或固定化微生物膜。2．3微生物传感器微生物传感器是由氧电极和固定化微生物膜组成。可检测微生物在降解有机物时引起的氧浓度的变化。2．4流通式水样或清洗液在蠕动泵的作用下连续不断的将样品或清洗液在单位时间内按一定量比送入测量池中。2．5间断式（加入式）将缓冲溶液加入到测量池中，使微生物传感器（微生物菌膜）与缓冲溶液保持接触状态，然后加入定量的被测水样，测得被测水样的BOD值。2．6恒温控制装置微生物电极的反应性能依赖于一定的温度条件，因此要求在试验过程中要有一稳定的温场，该装置在仪器中称之为恒温控制装置。2．7清洗液（缓冲溶液）清洗液是由磷酸二氢钾和磷酸氢二钠配置而成。其主要作用是作为缓冲液调节样品的PH值，清洗和维持微生物传感器使其正常工作，并具有沉降重金属离子的作用。 3原理测定水中BOD的微生物传感器是由氧电极和微生物菌膜构成，其原理是当含有饱和溶解氧的样品进入流通池中于微生物传感器接触，样品中溶解性可生化降解的有机物受到微生物菌膜中菌种的作用，而消耗一定的氧，使扩散的氧电极表面上氧的质量减少。当样品中可生化降解的有机物向菌膜扩散速度（质量）达到恒定时，此时扩散到氧电极表面上氧的质量也达到恒定，因此产生一个恒定电流。由于恒定电流的差值与氧的减少量存在定量关系，据此可换算出样品中生化需氧量。 4试剂分析纯试剂和蒸馏水，蒸馏水使用前应煮沸2-5min左右，放置室
温湿度传感器只是传感器其中的一种而已，只是把空气中的温湿度通过一定检测装置，测量到温湿度后，按一定的规律变换成电信号或其他所需形式的信息输出，用以满足用户需求。由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系，所以温湿度一体的传感器就会相应产生。温湿度传感器是指能将温度量和湿度量转换成容易被测量处理的电信号的设备或装置。 市场上的温湿度传感器一般是测量温度量和相对湿度量。目前，阻碍智能手机厂商采用温湿度传感器的主要原因，可能并非来自传感器本身。怎样使其转化为手机用户的有利信息成为应用的关键。在日本，针对温湿度传感器的应用开发已经走在了前列。在国内，包括海尔、联想在内的手机厂商也开始了一些尝试，针对农村市场已经推出了可以显示温湿度的手机，可以帮助农民更便捷地了解气候变化。未来我们还可能在一些针对老人的手持设备中加入温湿度传感器，提醒他们及时补充水分和调节空间温湿度。在消费电子领域，温湿度传感器的传统应用是天气预报以及室内监测。手机中如果仅仅集成这种应用，消费者是否愿意为增加的成本买单？“在接触国内手机客户的过程中，他们对我们的产品其实很看好，唯一的疑问是手机还缺少相关应用。随着Windows 8、Android 4.0增加了对于温湿度传感器的API支持，相关的第三方应用开发者将可以在此基础上开发大量的应用软件。而一旦几家国际公司率先应用，将很快在国内形成更加完善的生态系统。未来的温湿度传感器市场尤其是在消费电子及物联网等领域拥有广阔前景。很多国际大公司已经注意到这一点，如何开发出合适的应用，成为这里面的关键，这需要温湿度传感器厂家认真分析客户群体，提出最优的解决方案。
各位前辈，我是一个接触电镜不到2个月的菜鸟，很多都不知道，能否给我详细介绍一下扩散泵的工作原理？扩散泵的作用及安装的位置，怎么维护？跪谢！[em0808]
1．1主题内容本标准规定了测定水和污水中生化需氧量（BOD）的微生物传感器快速测定法。本标准规定的生物化学需氧量是指水和污水中溶解性可生化降解有机物在微生物作用下所消耗溶解氧的量。1．2适用范围本标准适用于地表水、生活污水和不含对微生物有明显毒害作用的工业废水中BOD的测定。的测定。 1．3干扰及消除水中以下物质对本方法测定不产生明显干扰的最大允许量为：Co2+5mg/l；Mn2+5mg/l；Zn2+4mg/l；Fe2+5mg/l；Cu2+2mg/l；Hg2+2mg/l ；Pb2+5mg/l；Cd2+5mg/l；Cr6+0.5mg/l；CN-0.05mg/l；悬浮物250mg/l。对含有游离氯或结合氯的样品可加入1.575g/l的亚硫酸钠溶液使样品中游离氯或结合氯失效，应避免添加过量，对微生物膜内菌种有毒害作用的高浓度杀菌剂、农药类的污水不适用本测定方法。2术语2．1生化需氧量在一定条件下，微生物分解存在于水中的某些可被氧化物质，特别是有机物所进行的生物化学过程中消耗溶解氧的量。2．2微生物菌膜将丝孢酵母菌在保持其生理机能的状态下封入膜中，称之为微生物菌膜或固定化微生物膜。2．3微生物传感器微生物传感器是由氧电极和固定化微生物膜组成。可检测微生物在降解有机物时引起的氧浓度的变化。2．4流通式水样或清洗液在蠕动泵的作用下连续不断的将样品或清洗液在单位时间内按一定量比送入测量池中。2．5间断式（加入式）将缓冲溶液加入到测量池中，使微生物传感器（微生物菌膜）与缓冲溶液保持接触状态，然后加入定量的被测水样，测得被测水样的BOD值。2．6恒温控制装置微生物电极的反应性能依赖于一定的温度条件，因此要求在试验过程中要有一稳定的温场，该装置在仪器中称之为恒温控制装置。2．7清洗液（缓冲溶液）清洗液是由磷酸二氢钾和磷酸氢二钠配置而成。其主要作用是作为缓冲液调节样品的PH值，清洗和维持微生物传感器使其正常工作，并具有沉降重金属离子的作用。3原理测定水中BOD的微生物传感器是由氧电极和微生物菌膜构成，其原理是当含有饱和溶解氧的样品进入流通池中于微生物传感器接触，样品中溶解性可生化降解的有机物受到微生物菌膜中菌种的作用，而消耗一定的氧，使扩散的氧电极表面上氧的质量减少。当样品中可生化降解的有机物向菌膜扩散速度（质量）达到恒定时，此时扩散到氧电极表面上氧的质量也达到恒定，因此产生一个恒定电流。由于恒定电流的差值与氧的减少量存在定量关系，据此可换算出样品中生化需氧量。[/fon
所谓[url=https://www.isweek.cn/category_11.html]气体传感器[/url]，是一种可以检查出目视不到的气体存在的传感装置。在以家用天燃气丙烷气体报警器为主的空调与空气洁净器、汽车等领域广泛得到应用。现在工采网小编对4种气体检测原理进行说明。[b][b][b]一、半导体气体传感器工作原理[/b][b]简单的架构[/b][/b][/b][url=http://news.isweek.cn/wp-content/uploads/2021/12/shikumi.gif][img=shikumi,300,280]http://news.isweek.cn/wp-content/uploads/2021/12/shikumi.gif[/img][/url][b][b][b]STEP1[/b][/b][/b]在洁净的空气中，氧化锡表面吸附的氧会束缚氧化锡中的电子，造成电子难以流动的状态。[b][b][b]STEP2[/b][/b][/b]在泄漏的气体（还原性气体）环境中，表面的氧与还原气体反应后消失，氧化锡中的电子重获自由，受此影响，电子流动通畅。[b][b][b]传感器的检测原理[/b][/b][/b]当氧化锡粒子在数百度的温度下暴露在氧气中时，氧气捕捉粒子中的电子后，吸附于粒子表面。结果，在氧化锡粒子中形成电子耗尽层。由于气体传感器使用的氧化锡粒子一般都很小，因此在空气中整个粒子都将进入电子耗尽层的状态。这种状态称为容衰竭（volume depletion）。相反，把粒子中心部位未能达到耗尽层的状态称为域衰竭（regional depletion）。使氧气分压从零（flat band开始按照小（[O[sup]-[/sup]](Ⅰ)）→中（[O[sup]-[/sup]](Ⅱ)）→大（[O[sup]-[/sup]](Ⅲ)））的顺序上升时，能带结构与电子传导分布的变化如下图所示（[O[sup]-[/sup]]：吸附的氧气浓度）。在容衰竭（volume depletion）状态下，电子耗尽层的厚度变化结束，产生费米能级转换[i][i]p[/i][/i]kT，电子耗尽状态往前推进则[i][i]p[/i][/i]kT增大，后退则pkT缩小。[b][b][b]■ 随着吸附的氧气浓度增加半导体粒子的耗尽状态在推进[/b][/b]能带结构[/b][table][tr][td][img]http://www.figaro-china.com/img/development/handoutai/zu1.jpg[/img][/td][td][table][tr][td]x[/td][td]:[/td][td]半径方向的距离[/td][/tr][tr][td]qV(x)[/td][td]:[/td][td]势垒[/td][/tr][tr][td][i]a[/i][/td][td]:[/td][td]离子半径[/td][/tr][tr][td][O[sup]-[/sup]][/td][td]:[/td][td]吸附氧气的浓度[/td][/tr][tr][td]E[sub]C[/sub][/td][td]:[/td][td]传导带下端[/td][/tr][tr][td]E[sub]F[/sub][/td][td]:[/td][td]费米能级[/td][/tr][tr][td][i]p[/i]kT[/td][td]:[/td][td]费米能级转换[/td][/tr][/table][/td][/tr][/table][b]传导电子分布[/b][table][tr][td][img]http://www.figaro-china.com/img/development/handoutai/zu2.jpg[/img][/td][td][table][tr][td][e][/td][td]:[/td][td]电子浓度[/td][/tr][tr][td]N[sub]d[/sub][/td][td]:[/td][td]施子密度[/td][/tr][/table][/td][/tr][/table]容衰竭（volume depletion）状态下球状氧化锡粒子表面的电子浓度[e][sub]S[/sub]可用施子密度Nd、粒子半径[i]a[/i]以及德拜长度L[sub]D[/sub]通过式子（1）表示。如果[i]p[/i]增大则[e][sub]S[/sub]减少，[i]p[/i]减少则[e][sub]S[/sub]增大。[e][sub]S[/sub]=N[sub]d[/sub] exp{-(1/6)([i]a[/i]/L[sub]D[/sub])[sup]2[/sup]-[i]p[/i]} ... (1)由大小、施子密度相同的球状氧化锡粒子组成的传感器的电阻值R，可使用flat band时的电阻值R[sub]0[/sub]，通过式子（2）表示。[e][sub]S[/sub]减少则将增大，[e][sub]S[/sub]增大则将缩小。R/R[sub]0[/sub]= N[sub]d[/sub]/[e][sub]S[/sub] ... (2)使用了氧化锡的半导体式气体传感器，就是这样通过氧化锡粒子表面的[O[sup]-[/sup]]的变化来体现电阻值R的变化。置于空气中被加热到数百度的氧化锡粒子，一旦暴露于一氧化碳这样的还原性气体中，其表面吸附的氧气与气体之间发生反应后，使[O[sup]-[/sup]]减少，结果是[e][sub]S[/sub]增大，R缩小。消除还原性气体后，[O[sup]-[/sup]]增大到暴露于气体前的浓度，R也将恢复到暴露于气体前的大小。使用氧化锡的半导体式气体传感器就是利用这个性能对气体进行检测。[b][b][b]二、催化燃烧式气体传感器工作原理[/b][/b][/b]催化燃烧式气体传感器由对可燃气体进行反应的检测片（D）和不与可燃气体进行反应的补偿片（C）2个元件构成。如果存在可燃气体的话，只有检测片可以燃烧，因此检测片温度上升使检测片的电阻增加。 相反，因为补偿片不燃烧，其电阻不发生变化（图1）。这些元件组成惠斯通电桥回路（图2），不存在可燃气体的氛围中，可以调整可变电阻（VR）让电桥回路处于平衡状态。 然后，当气体传感器暴露于可燃气体中时，只有检测片的电阻上升，因此电桥回路的平衡被打破，这个变化表现为不均衡电压（Vout）而可以被检测出来。此不均衡电压与气体浓度之间存在图3所示的比例关系，因此可以通过测定电压而检出气体浓度。[b]■ (图1)测定电路[/b][img=,621,257]http://www.figaro-china.com/img/development/sesshoku/img1.jpg[/img][b]■ (图2)测试电路[/b][img=,297,255]http://www.figaro-china.com/img/development/sesshoku/img2.jpg[/img][b]■ (图3)[/b][img=,297,255]http://www.figaro-china.com/img/development/sesshoku/img3.jpg[/img][b][b][b]三、电化学气体传感器工作原理[/b][/b]传感器元件构成与电极反应式[/b][img=,621,255]http://www.figaro-china.com/img/development/denkikagaku/shiki.jpg[/img]传感器由来自贵金属催化剂的检测极、对极与离子传导体构成。当CO等检测对象气体存在时，在检测极催化剂上与空气中的水蒸气发生（1）式所示的反应。CO + H[sub]2[/sub]O → CO[sub]2[/sub]＋ 2H[sup]+[/sup] + 2e[sup]-[/sup] …（1）检测极与对极接通电流（短路）后，检测极产生的质子(H+)与同时产生的电子（e-）分别通过离子传导体与外部电线（引线）各自到达对极，在对极上与空气中的氧之间发生（2）式所示的反应。（1/2）O[sub]2[/sub] + 2H[sup]+[/sup] + 2e[sup]-[/sup] → H[sub]2[/sub]O …（2）也就是说此传感器构成了由（1）（2）反应式形成的（3）反应式的全电池反应，可以认为是将气体作为活性物质的电池。CO + （1/2）O[sub]2[/sub] → CO[sub]2[/sub] …（3）当做气体传感器使用时，接通检测极与对极的电流，来测定其短路电流。[b]CO浓度检测原理公式[/b][img=,254,236]http://www.figaro-china.com/img/development/denkikagaku/co.jpg[/img]对流过外部电路的短路电流与气体浓度的关系，通过传感器进行适当的扩散控制（控制气体的流入量），呈现出式子（4）这样的比例关系（右图）。I = F × (A/σ) × D × C × n …（4）这里 I：短路电流；A：扩散孔面积；σ：扩散层长度；D：气体扩散系数；C：气体浓度；ｎ：反应的电子数量[b]特长[/b]反应式（1）所示的氧化电位由于比氧化电极电位的基准值（2H+ + 2e- ? H2)要低（拥有较低电位），因此此反应不需要消耗来自外部的电压、温度等其他能量，可以有选择地进行，与别的检测方式相比在干扰性、重复性、节电方面要优越得多。[b][b][b]四、NDIR气体传感器工作原理[/b][b]NDIR（非色散型红外线）式气体传感器的工作原理[/b][/b][/b]NDIR(non-dispersive infrared)式气体传感器是通过由入射红外线引发对象气体的分子振动，利用其可吸收特定波长红外线的现象来进行气体检测的。红外线的透射率（透射光强度与源自辐射源的放射光强度之比）取决于对象气体的浓度。[img]http://www.figaro-china.com/img/development/ndir-type/zu01.png[/img]传感器由红外线放射光源、感光素子、光学滤镜以及收纳它们的检测匣体、信号处理电路构成。在单光源双波长型传感器中，在2个感光素子的前部分别设置了具有不同的透过波长范围阈值的光学滤镜，通过比较可吸收检测对象气体波长范围与不可吸收波长范围的透射量，就可以换算为相应的气体浓度。因此，双波长方式可实现长期而又稳定的检测。[b]检测原理[/b]用中波段红外线照射气体后，由于气体分子的振动数与红外线的能级处于同一个光谱范畴，红外线与分子的固有振动数发生共振后，在分子振动时被气体分子所吸收。气体浓度与红外线透射率的关系可通过下述朗伯-比尔定律进行说明。对于NDIR式气体传感器来说，对象气体的吸光度ε与光程d是不变的，在与成为对象的气体吸收能（波长）一致的光谱范畴，通过测定红外线的透射率[i]T[/i]，即可得到对象气体的浓度c。[img]http://www.figaro-china.com/img/development/ndir-type/zu02.png[/img]来自放射源的入射光强度[i]I[/i][sub]0[/sub]，是通过使用不吸收红外线的零点气体校准后设定的。吸光度ε是利用已知浓度的对象气体进行校准后进行初始设定的。[b]特长[/b]因为红外线是根据目标气体固有的红外能量（波长）被吸收的，所以气体选择性非常高成为其最大的特长。即使在高浓度的对象气体中长时间进行暴露，也从原理上避免了灵敏度的不可逆变化。
[align=left]随着自动化程度的提高，为了保证产品质量的一致性，生产过程已经被人工监控和干预时代所改变。超声波液位传感器的重要性越来越明显，并且越来越多地涉及到程序系统。在设计中，它不再是简单的机械式、粉末型监控，因此它要求检测、稳定性的可靠性，并要求安装、调试简化、大小紧凑的、应用多样化。[/align]超声波液位传感器（静压液位计/液位变送器/液位传感器/水位传感器）是一种测量液位的压力传感器。静压输入型液位变送器（液位计）基于所测量的流体静压力与液体高度成比例的原理。超声波液位传感器采用国外先进的隔离扩散硅敏感元件或陶瓷电容压敏传感器，是静态的。将电压转换为电信号，然后通过温度补偿和线性校正将其转换为标准电信号（通常为4~20mA / 1~5VDC）。此外，由于液位检测环境的复杂性和可变性，对传感器应用提出了不同的挑战。例如：高粘度液体高度检测、含杂质的废水水位监测、带泡沫的液位测量、高腐蚀性液体高度报警等。目前，市场为不同的应用提供了各种有效的解决方案，但如何选择合适的、性价比高的超声波液位传感器一直是工程师们头疼的问题。为了选择合适的超声波液位传感器，我们不仅需要了解待测液体的性质和状态，还要了解不同检测方法的优点和局限性，以便我们可以选择合适的超声波液位传感器，以下在市场上很常见。检测技术。激光测量，超场波测量、调谐叉振动测量、光电折射测量和静压测量，电容和浮球式，静压测量是我们常用的测量方法。它具有很强的适用性和简单的安装。价格实惠，寿命长等特点，是客户选择，面对丰益共同介绍静压测量原理、测量方法使用安装在底部的超声波液位传感器，通过检测底部液体压力计算液位，底部液体压力参考压力参考值是连接到顶部的大气压或已知空气压力。该检测方法需要高精度的、冲洗压力传感器，并且需要连续校准转换过程。优点是可以在没有液位高度限制的情况下检测，但是高度越高，传感器精度要求越高，并且长期使用或更换。重复校准液体。不同检测方法的优点和缺点也不同，并且存在用于选择超声波液位传感器的清晰概念。具体来说，让我们知道到达超声波液位传感器需要哪些功能？实现了什么样的用途，是开关还是模拟输出？通常开关/数字输出用于报警或保护，如液位自动控制，泵停止自动控制等。接下来，我们必须了解待测液体的属性，包括状态、颜色、腐蚀性、粘度、是否含有杂质，是否有必要遵守食品卫生认证？根据我们的要求，找到合适的超声波液位传感器，然后我们将进行后续评估，包括产品的安装和调试、应用温度、压力范围、价格等。超声波液位传感器器包含范围：[color=#333333]气体流量传感器丨绝对压力变送器丨微量氧传感器丨ph传感器丨水管温度传感器丨气压感应器丨[/color][color=#333333]电化学传感器丨[/color][color=#333333]微型压力传感器丨[/color][color=#333333]数字温湿度[/color][color=#333333]传感器丨煤气检测传感器丨h2传感器丨超声波传感器丨压电薄膜传感器丨[/color][color=#333333]超声波风速传感器丨[/color][color=#333333]压阻式压力变送器丨光纤传感器丨风速传感器丨硫化氢传感器丨[/color]微型传感器[color=#333333]丨一氧化碳传感器丨光离子传感器丨ph3传感器丨超声波液位传感器https://mall.ofweek.com/category_136.html[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]二[/color][color=#333333]氧化碳传感器丨百分氧传感器丨[/color][color=#333333]传感器https://mall.ofweek.com/category_5.html丨co2气体传感器丨[/color][color=#333333]气压传感器丨bm传感器丨电流传感器丨voc传感器丨风速传感器丨氧气传感器丨电流传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]气压传感器丨光纤应变传感器丨流量传感器[/color][color=#333333]丨位置传感器丨[/color][color=#333333]称重传感[/color][color=#333333]器[/color][color=#333333]丨压力传感器丨meas压力[/color][color=#333333]传感器丨甲烷传感器丨微流量传感器丨光纤应变传感器丨一氧化氮传感器丨称重传感器丨三合一传感器丨sst传感器丨gss传感器丨ch4传感器丨氟利昂传感器丨硫化物传感器丨o3传感器丨双气传感器丨透明度传感器丨二氧化硫传感器丨氰化氢传感器丨煤气检测传感器丨燃气检测传感器丨电流氧传感器[/color]
标准装置上安装了温度传感器，其校准证书结果是：标准结果的不确定度 0.012mA, K=2。在评定标准装置的不确定度时，考核老师要我们计算工况下（实测是30[b]℃[/b]）的相对扩展不确定度，本人是初学者，不知该如何计算了？在此请各位老师给与指点，先谢谢了！！[b][/b]
PID 和 FID 的区别 光离子化检测器（简称 PID）和火焰离子化检测器（简称 FID）是对低浓度气体和有机蒸汽具有很好灵敏度的检测器，优化的配置可以检测不同的气体和有机蒸汽。这两种技术都能检测到 ppm 水平的浓度，但是它们所采用的是不同的检测方法。每种检测技术都有它的优点和不足，针对特殊的应用就要选用最适合的检测技 术来检测。总的来说，PID 体积小巧、重量轻、使用简单，因此它具有很好的便携性能。PID 和 FID 的工作方式 PID 是采用一个紫外灯来离子化样品气体，从而检测其浓度。当样品分子吸收到高紫外线能量时，分子被电离成带正负电荷的离子，这些离子被电荷传感器感受到，形成电流信号。紫外线电离的只是小部分 VOC 分子，因此在电离后它们还能结合成完整的分子，以便对样品做进一步的分析。FID 是采用氢火焰的办法将样品气体进行电离，这些电离的离子可以很容易的被电极检测到，这些样气被完全的烧尽。因此 FID 的检测对样品是有破坏性的， 检测完毕后排出的样品是不能在用来做进一步分析。为何 PID 和 FID 的读数不一样？ 因为 PID 和 FID 有不同的灵敏度，且是用不同的气体来标定的。PID 对不同气体的灵敏度排列 芳香族化合物和碘化物 石蜡、酮、醚、胺、硫化物 酯、醛、醇、脂肪 卤化脂、乙烷 甲烷（没响应）。FID 对不同气体的灵敏度排列 芳香族化合物和长链化合物 短链化合物（甲烷等） 氯、溴和碘及其化合物。 因此在同样的气流情况下，我们同时用 PID 和 FID 来检测会得到不同的数据。总的来讲，PID 是对官能团的一个响应，FID 是对碳链的响应。只有像丙烷、异丁烯、丙酮这样的分子，PID 和 FID 对它们的响应灵敏度十分相近，另外，使用不同的 PID 灯还会有不同的灵敏度。例如丁醇在 9.8、10.6 和 11.6eV 的灯下灵敏度分别为 1、15、50。此外，多数现场使用的便携式 FID 有一个火焰隔绝装置，控制火焰，使传感器具有防爆性能。 当有大分子缓慢扩散到 FID 的传感器时往往补偿了响应的不足，而 PID 可通过选择不同能量的灯来避免一些化合物的干扰，或者选择最高能量的灯来检测最广谱的化合物，因此可以说 FID 与 PID 相比是一个更广谱的检测器它没有任何选择性。
[align=center]【仪器故事】更换扩散泵泵液（油）[/align]现在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]质谱仪的真空系统的高真空泵多采用分子涡轮泵，但仍有部分机器采用扩散泵，其价格相对分钟涡轮泵要便宜一些。在过去扩散泵多一些。特别是台式[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]刚出来时候是使用扩散泵。早些时候曾经更换过扩散泵油。现和大家简单分享一下更换扩散泵油的过程（以HP5972A为例）。有些地方也记不是很清楚了，照片也缺失，请谅解。一、扩散泵原理简介[img=,690,388]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809282146155196_2481_1615838_3.jpg!w690x388.jpg[/img][align=center]图1. 扩散泵示意图[/align]****************************************************扩散泵属于蒸汽喷射泵，利用动量传输原理输送气体。它的工作原理是，先通过前级泵抽获得初级真空，入口处被抽成真空系统，泵的底部是一个加热的炉盘，泵油加热到沸腾，泵油蒸汽在泵体中心的由同心圆筒状组成的泵心上升，由向下斜的喷口使得蒸汽向下喷射，动能就会传递给气体分子，使得气体分子向底部走，并被前级泵从排气口抽走。其中有部分上升到顶部的油蒸汽被上方的挡片和内壁冷凝流回到底部，再次被加热。所以扩散泵必须有冷却措施（风冷或水冷，5972A采用风冷）。扩散泵通常使用聚苯醚的泵液（油），其相对分子量是446（C30H22O3）。其特征峰是446，如果返油就会在质谱图上面看到m/z446离子峰。二、更换扩散泵泵油（泵液）[img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809282146361506_4987_1615838_3.jpg!w690x517.jpg[/img][align=center]图2. 扩散泵的位置[/align]*******************************************1. 按关机程序，首先vent放空质谱，关掉MS和GC电源，松开传送线端毛细管柱子放气放空（其它型号可以先打开放空阀放空）。注意：拔掉MS电源线，不仅仅是把MS和GC的电源开关关闭。2. 拆去扩散泵出口和前级机械泵连接的管子。3. 断开扩散泵电缆连线，移出外罩和扩散泵，用铝箔罩好扩散泵顶部。[img=,690,514]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809282245300186_8972_1615838_3.jpg!w690x514.jpg[/img]图3. 扩散泵外形*******************************************4 用GC柱箱60°C加热泵15分钟后，让泵油流入底部的油箱中，移开泵芯。5. 倾倒出泵油。放点二氯甲烷润湿，用布檫干净。6 更换全部泵油，5972泵油总量约18+-2ml，深度约12mm。5973推荐37ml。(注：更换泵油时，请使用防腐手套和安全眼镜，避免与泵油接触。)三、使用注意事项1. 经常观察仪器真空状态，保证前级泵运转良好，提供足够的初级真空。扩散泵加热前必须低于其前级耐压标准，否则泵就不能工作，并且泵油容易氧化，影响泵油的使用寿命。2. 确保扩散泵有效进行冷却，否则会有泵油蒸气返飘到质谱腔，可能会出现m/z446离子，干扰或影响质谱本底，造成污染。所以经常检查扩散泵的冷却风扇是否良好工作，扩散泵是否发热发烫。3. 定期（每年一次）检查扩散泵油的深度量，颜色，状态。如有必要，需及时更换。4. 尽量避免突然断电。如果突然停电，扩散泵无法尽快冷却，可能会返油造成质谱污染。最好使用UPS，避免突然断电。
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