電気化学センサーについて知っておくべきいくつかのこと

電気化学センサーの基本原理は電気化学反応にあり、対象ガス（または分析物）の濃度信号を測定可能な電流または電圧信号に変換します。電気化学センサーの使用における継続的な実務経験から、以下の点に注意を払う必要があると考えます。

ポイント 1. E 電気化学センサーには空気導入口にPTFEフィルムが取り付けられています。このフィルムは、一方で水や油のセンサー内への侵入を防ぐことができます。また、センサーの測定範囲や感度を調整することも可能です。開口部が大きいほど、装置の感度と分解能が向上しますが、開口部が小さいほど測定範囲が広くなります。

ポイント 2. E 極端な温度はセンサーの寿命に影響を与える可能性があります。センサーの通常の動作温度範囲は基本的に-30°Cから50°Cの間です。一時的に高温範囲で使用する場合でも、高品質なセンサーのみが影響を受けないまま動作できます。センサーの品質に関わらず、極端な条件は避けるべきです。正常な温度範囲外での使用は、ゼロベースラインのずれや応答遅延を引き起こす可能性があり、深刻な場合には電解液の揮発を招き、センサーの寿命に影響を及ぼします。低温環境では感度が著しく低下するだけでなく、応答時間も遅くなり、極端な場合には電解液が凍結する可能性があります。

ポイント 3. A センサーは最大負荷容量を設計上で持っていますが、特に過負荷状態下ではこの範囲を超えて使用することは推奨されません。検出対象のガス濃度が高すぎると、電解液の化学的性質に影響を与え、それによりセンサーの性能に悪影響を及ぼす可能性があります。低品質なセンサーの場合、使用される触媒の品質が低いため、この影響が損傷を引き起こすことがあります。

ポイント 4. H 湿度はセンサーに最も大きな影響を与え、修理が必要になる主な理由でもあります。一般的に、湿度が60%RHを超えると、電解液が水分を吸収し、ひどい場合には漏れ出し、回路を腐食させる可能性があります。逆に湿度が低すぎると、電解液が脱水し、応答時間が延長されます。幸いなことに、電解液の希釈および脱水は基本的に可逆的なプロセスです。使用せずに常温で1〜3週間放置することで、センサーは回復できます。メーカーは通常、修理後のセンサーの重量を出荷時の初期重量と比較します。重量に著しい変化がある場合、これは湿度の影響によるものと見なされます。一定期間静置した後、センサーは顧客に返却されます。

ポイント 5. T センサーの感度は、特に温度や湿度といった使用環境によって影響を受ける可能性があります。もともと感度が低く応答速度の遅いセンサーでも、寿命の経過とともに徐々に感度が高くなることがあり、逆の場合もあります。これは季節の変化が顕著な地域で特に当てはまります。設置環境が乾燥していて気温が低い場合、センサーの全体的な性能は非常に不満足なものになりますが、気温が上昇し湿度が高くなるにつれて、センサーの反応は次第に良くなっていきます。当初は非常に安定しており、適切に調整されていた設置であっても、数週間後にはさまざまな問題が生じることがあります。空調設備がある場所やその他の乾燥した環境に設置された場合には、この現象がさらに顕著になります。

ポイント 6. S 環境中の一部の既知または未知の有害ガスがセンサーの触媒によって吸収されたり、触媒と反応したりすることがあり、これにより触媒が阻害され、センサー電極が損傷し、センサーが破壊される可能性があります。強い振動や機械的衝撃も、センサー電極や接続用金属線などを損傷させ、結果としてセンサーを破損させることがあります。センサーにおいては、触媒の純度が高いほど十分であり、接続線の品質が良ければより強く耐久性が高くなり、ハードウェア構造が堅牢であるほど、上記の理由による修理の必要性は少なくなります。

ポイント7 . A すべてのセンサーには保管寿命サイクルがあり、これは理想的な保管条件下でセンサーの信号が技術仕様を満たす期間を意味します。この期間を過ぎると、センサーの信号が不安定になる可能性があります。

ポイント 8. フィルター機能を備えたセンサーには化学フィルターが組み込まれています。これらの有機フィルターは非常に効率が高く、干渉ガスを実質的に除去することが可能です。しかし、フィルター自体の使用可能期間は限られており、飽和状態に達すると、干渉ガスの影響が増大し、重大な誤作動警報を引き起こす可能性があります。さらに、フィルターの正確な寿命はまちまちで予測が困難です。特に重要なのは、フィルターは再利用できないということです。湿度によってフィルターが飽和し、細孔が詰まると、そのろ過効率は急速に低下します。