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负氧离子传感器双重筒式极板较平行极板的优势

2020年07月06日 16:33 次阅读

负氧离子传感器是一种用于测量空气中负氧离子浓度的专用仪器,它不但可以准确测量空气离子的浓度,分辨离子正负极性,并可依离子迁移率的不同来分辨被测离子的大小。

负氧离子传感器主要由极化电源、离子收集器、微电流放大器、空气采样模块、数据处理模块和显示控制模块组成,极化电源、离子收集器和微电流信号放大器一般是组合在一起,即我们常说的负离子检测传感器,离子收集器在极化电源模块配合下,收集器表面形成均恒的感应电场,在采样模块的配合下,环境中的空气会被吸入传感器内部通过,此时带电荷的负氧离子在电场力作用下运动轨迹会发生偏转击打传感器表面。

在这个过程中负离子本所所带的电荷会改变传感器表面的均恒感应电场,产生放电信号,放电信号被记录,并通过微电流信号放大器来测量这些电荷所形成的电流大小,数据处理模块根据所采集到的电流大小来计算测量到的负离子浓度,我们可以通过仪器显示屏来实时了解到所测量到的负离子浓度数据。在仪器组成的所有部件中,传感器是核心、也是技术含量高的模块,一个好的传感器模块可以有效提高测量的精度及稳定性。

负氧离子传感器的传感器目前主要有2种:平行电板式和冷凝管式。

其中平行电板式负离子传感器是目前中低端空气负氧离子比较常用的一种传感器。其检测原理为:加压模块对一组相互平等的极化电板施加恒定电压形成恒定电场,然后通过电板后端风扇,将空气通过吸入,空气流经平板之间时,空气中的正、负离子在电场力作用下运动轨迹偏转并击打电板表面并产生放电信号,根据换电信号的强弱就可以换算出采集到的离子数量,并可通过调整电板间正负极就可以区分离子的极性。

冷凝管式负离子传感器,也叫双重圆筒轴式。相比平行电板式传感器则要上等很多,是一种成熟、结构复杂的负离子传感器,目前优异空气离子传感器基本采用这种结构的传感器。双重圆筒轴式整体结构由3个同心圆筒组成,外围筒身及内轴为电极并施加恒定电压,圆筒后方有一个吸气风扇。启动风扇时,空气经圆筒被吸入,当空气中的正、负离子流经圆筒时,受圆筒电压形成的扭力影响会被吸附到不同极性的圆筒上并产生放电,这些放电信号被记录,从而计算出空气中正、负氧离子的数量。

在工业负氧离子检测,平行电板式负离子传感器在技术上比较成熟,造价成本也比较低,但是易受外部环境影响,日常需要保养,另外这种结构自身的弱点容易导致电解边缘效应,容易造成气流湍流,造成检测结果偏移较大。这种传感器比较适合检测中、大粒径的负离子。

双重圆筒轴式负离子传感器在技术则是上等很多,总体性能也要优异很多,但由于内部复杂的结构及控制,造价成本高昂,这种结构可以有效解决平行电板式结构固有的电解边缘效应,同时圆筒本身的结构及特殊的进气方式可以保持气流通过的平顺性,对离子数量及大小的检测精确性有极大提高,因此采用冷凝管结构的负离子传感器比较适合中、小粒径负离子检测。

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