一氧化碳的測(cè)量是通過(guò)傳感器將空氣中的一氧化碳?xì)怏w轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)電路轉(zhuǎn)換處理后，由LED顯示一氧化碳?xì)怏w濃度，并將此信號(hào)轉(zhuǎn)變成電流或者頻率信號(hào)，送到二次儀表，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。一氧化碳分析儀主要采用半導(dǎo)體原理、紅外線選擇性吸收原理和電化學(xué)原理。由于電化學(xué)一氧化碳?xì)怏w傳感器與其他原理的一氧化碳?xì)怏w傳感器相比，具有靈敏度 高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功耗低及性能安全等特點(diǎn)，目前已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。本文主要介紹電化學(xué)一氧化碳?xì)怏w傳感器的工作原理。
 

　　1.基本原理
 

　　目前，較廣泛應(yīng)用的是電化學(xué)原理的傳感器，其原理是兩個(gè)電極浸沒(méi)在一個(gè)導(dǎo)電溶液(電解液)中，一氧化碳分子與水分子在其中一個(gè)電極上發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)變成二氧化 碳并產(chǎn)生氫離子和電子，這個(gè)電極就是工作電極(W)；而變化的產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到另一個(gè)電極，與此電極上的氧氣發(fā)生反應(yīng)重新生成水分子，這個(gè)電極就是對(duì)電極 (C)；這兩個(gè)電極通過(guò)含有電阻的外電路導(dǎo)通，可以測(cè)量出其電阻兩端電壓的變化；因此，由此產(chǎn)生的反應(yīng)就是在氧氣存在的情況下將一氧化碳轉(zhuǎn)變成二氧化碳。
 

　　2.電極
 

　　電化學(xué)傳感器通常含有兩個(gè)以上電極，它們通常都是將活性的金屬物質(zhì)固定在聚四氟乙烯(PTFE)膜的表面上，使其具有較大的表面積。這些金屬是作為電化學(xué)反 應(yīng)的催化劑，就是說(shuō)它加速了化學(xué)反應(yīng)，但自身并不發(fā)生變化。理論上它們的壽命是無(wú)限的，但實(shí)際上，數(shù)量很小的污染性氣體和一些其他因素會(huì)逐漸毒化電極，降 低其活性，從而導(dǎo)致其靈敏度降低。
 

　　3.電解質(zhì)
 

　　所有的電化學(xué)傳感器都含有一個(gè)導(dǎo)電介質(zhì)，通過(guò)它反應(yīng)物質(zhì)才能夠在兩個(gè)電極間移動(dòng)。
 

　　4.參比電極
 

　　早期的一氧化碳傳感器只包括上面提到的兩個(gè)電極，即工作電極(W)和對(duì)電極(C)。然而當(dāng)一氧化碳濃度較大時(shí)，一氧化碳發(fā)生氧化反應(yīng)的工作電極開(kāi)始極化，偏 離了正常的工作電位。一旦電極較大地偏離正常工作電位，它對(duì)反應(yīng)的催化能力就會(huì)大大降低，影響傳感器的輸出信號(hào)。
 

　　為了克服上述限制，引入了一個(gè)附加電極，即參比電極(R)。這個(gè)電極與工作電極、對(duì)電極一樣浸在導(dǎo)電介質(zhì)中，但它不作為催化劑參與任何電化學(xué)反應(yīng)。它的作用僅是提供一個(gè)恒定電位。
 

　　一氧化碳中毒的危害：
 

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，在急性職業(yè)中毒發(fā)病和死亡人數(shù)多的就是急性一氧化碳中毒，不僅如此，一氧化碳中毒在世界上許多國(guó)家所引發(fā)的意外中毒致死人數(shù)也是多的。研究表明，一氧化碳中毒發(fā)生的原因與病人所接觸的一氧化碳濃度以及接觸時(shí)間有關(guān)。車(chē)間空氣中一氧化碳濃度不得超過(guò)25ppm，而資料顯示當(dāng)處在一氧化碳濃度達(dá)到200ppm的空氣中3個(gè)小時(shí)，人體血液中的碳氧血紅蛋白會(huì)超過(guò)10%；當(dāng)一氧化碳濃度達(dá)到250ppm時(shí)，碳氧血紅蛋白含量會(huì)達(dá)到25%，會(huì)使人產(chǎn)生嚴(yán)重的頭痛眩暈的癥狀；當(dāng)在一氧化碳濃度達(dá)到800ppm的空氣中呼吸達(dá)到60分鐘，血液中的碳氧血紅蛋白含量就能達(dá)到60%，使人產(chǎn)生昏迷；而一旦一氧化碳濃度10000ppm時(shí)，人只要處于這樣的環(huán)境中碳氧血紅蛋白含量就能達(dá)到90%，數(shù)分鐘就能使人致死。