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上海仪电科学仪器股份有限公司旗下上海雷磁传感器科技有限公司研发成功具有国际先进水平的REX系列高端电极,预计下半年可上市。这种传感器主要用于先进的电化学实验室仪器和环保科学仪器。 雷磁传感器科技公司历时三年时间进行精心策划和设计研发,倾力打造中国电化学传感器高端品牌,终于在今年七一前夕研发成功REX系列高端电极。据了解,该系列高端电极目前在国内属首创,领先国内同行业,在试用期间受到了客户的关注和青睐。REX系列高端电极可与国外公司先进的同类产品相媲美,但在性价比上更具有竞争力,也给客户带来不少的经济实惠。 雷磁传感器科技公司最近表示,正式上市后,他们可以在最短的时间向客户供应订购的REX系列高端电极,为客户提供快速的服务体验及专用解决方案,满足客户的严格需求。图为仪电科仪公司一批3C实验室pH计将出厂供应欧盟市场
云境天合氨氮传感器的原理—通过离子选择电极法能够完成水质酸碱度的检测【型号推荐:TH-S5,气象环境监测仪器设备生产厂家,云境天合支持商家定制服务,设备选择山东云境天合您放心】氨氮传感器是一种用于实时监测水体中氨氮(NH₄⁺-N)含量的关键设备,广泛应用于环保、水务、农业、工业等领域,为水质管理、污染防控和工艺优化提供重要数据支持。氨氮传感器在多领域发挥关键作用工业废水处理实时监测废水处理各环节氨氮浓度,优化曝气量、污泥回流比及碳源投加量,确保脱氮效果达标。部署于排放口,反馈最终出水氨氮浓度,避免超标排放面临处罚。饮用水安全集成于自来水厂进水口、沉淀池及出厂水管道,监测氨氮浓度变化。当水源受污染时,触发预警机制,指导调整预处理工艺(如增加活性炭吸附或化学氧化)。一、应用环境用于环境水质内氨氮浓度,能够满足大多数工业环境应用对于氨氮的测量要求。二、产品特点通过内置的PH电极能够完成水质酸碱度的检测,同时根据PH浓度实时补偿氨氮。信号输出:RS485(MODBUS)电极为复合电极,由聚氯乙烯和离子活性物质制成的工作电极和参比电极构成。内部信号隔离技术,抗干扰性强。具有测量快速、精确,操作简易等特点。二、技术参数传感器氨氮PH测量原理离子选择电极法电化学(盐桥)测量范围0-1000.00mg/L(默认)0-100.00mg/l/(可定制)0-14.00(PH)测量精度读数的10%, ±0.5℃0.01PH,±0.01℃响应时间5min约10s (98%流动液体) 约15s (98%静止液体)算法补偿温度补偿,PH补偿温度补偿外壳材质ABS电缆长度标配5m供电电压12-24VDC(0.4W@12V)测量环境温度0~50℃(不结冰), 0.2MPa防水等级IP68安装方式浸入式安装,NPT3/4螺纹三、维护和养护在测试前,先摘掉铵离子测量电极和PH电极的保护套,电极应在清水中浸泡2小时,活化完成后,在去离子水中清洗干净,然后进行测试。电极长期(两周以上)不使用要干燥储存,电极的感应元件应该套入保护帽中。为了得到高精度的结果,建议重复这几个步骤:从标准溶液中取出电极,清洗,吸干,再浸入标准溶液中(浸泡至少2分钟从而得到稳定读数),以保证电极得到适当的润洗以及预处理。检查接线端子处是否干燥,如有沾污,请用无水酒精擦拭,吹干后使用。应避免长期浸泡在蒸馏水或蛋白质溶液中,并防止与有机硅油脂接触。使用时间较长的电极,它的PVC膜可能变成半透明或附有沉积物,此时可用蒸馏水(或去离子水)冲洗。电极使用时间较长,出现测量误差时,须进行校正。
海能仪器与瑞士哈美顿(Hamilton)达成战略合作,携手推进电极传感器的多元化应用
如今,滴定法已成为重要的化学分析技术之一,这种方法应用广、速度快、成本低且可自动化。近年来,电极传感器技术的发展,极大地扩展了滴定法分析样品的种类和分析项目。近日,海能仪器与瑞士哈美顿(Hamilton)达成战略合作,海能仪器作为瑞士哈美顿实验室电极中国地区唯一合作伙伴,全权负责其实验室感应器在中国区域的市场拓展、深度开发以及技术支持等工作。未来,双方将充分融合彼此的技术优势,共同推动电极感应器的多元化应用。近年来,海能仪器电化学产品线年成立上海海能,进入电化学分析仪器领域;2015年成立通用仪器事业部,专注电化学与物理光学产品研发、生产及营销,产品已经逐渐得到市场及用户的认可。 瑞士哈美顿Hamilton成立于1947年,其生产研发总部位于瑞士Bonaduz,在美国,德国,法国,意大利和英国均设有分公司,成为全球性跨国公司。1989年开始扩展电极传感器产品线,是知名的传感器供应品牌。 通过建立起与瑞士哈美顿(Hamilton)的合作,海能将会获得性能更加优越、质量更加成熟稳定的电极传感器供应渠道,结合自身应用团队的经验,能够更好地满足用户多元化需求。在为海能仪器研发新型滴定产品铺路的同时,还能给国内同行业合作伙伴提供高性能的电极感应器。未来,双方将携手努力,共同推进电极感应器的多元化应用与发展,为各领域科技工作者提供更为优质的产品及服务,为用户朋友们带来更多的帮助和便利!
“金刚石薄膜电极式海洋盐度传感器研制与应用”获2022年度青岛市科技进步一等奖
8月22日上午,青岛市委、市政府召开全市科技创新大会,深入学习贯彻习总书记关于科技创新的重要论述,认真落实全省科技创新大会精神,总结成绩,表彰先进,研究部署我市科技创新工作。市委书记陆治原出席会议,为市科学技术最高奖获得者颁奖并讲话,市委副书记、市长赵豪志主持,市人大常委会主任王鲁明出席。大会宣读了《青岛市人民政府关于2022年度青岛市科学技术奖励的决定》。2022年度青岛市共授予科学技术最高奖1人,自然科学奖10项(一等奖3项、二等奖7项),技术发明奖3项(一等奖1项、二等奖2项),科技进步奖105项(一等奖22项、二等奖83项),国际科学技术合作奖1人。山东省科学院海洋仪器仪表研究所作为第一完成单位共获市科学技术奖4项,其中科技进步一等奖2项(全市共22项),二等奖2项;获奖数量创历史新高。 “山东省科学院海洋仪器仪表研究所海洋仪器装备成果转化卓越贡献团队”荣获2022年度青岛市科技进步奖科技成果转化卓越贡献个人(团队)类一等奖(全市共3项)。该奖项体现了研究所在科技成果转化工作的突出成绩和社会贡献。近年来,研究所通过不断探索创新,牵头建设国家海洋技术转移中心海洋仪器领域分中心、国家海洋监测装备产业技术创新战略联盟、青岛市海洋监测装备创新创业共同体,加入了青岛市科技创新服务机构库,构建了从市场技术需求对接、专利布局与保护、成果中试、成果推广应用、成果产业化等全链条技术服务体系;打造了可复用可移植的科研机构成果转化模式;推动了系列具有自主知识产权的重大仪器装备产业化;成立产业化公司8家,总注册资本18457万元,社会资本投资5807万元,提供就业实习岗位28个,工作岗位上百个,已吸引就业人员70余人。 “金刚石薄膜电极式海洋盐度传感器研制与应用”荣获2022年度青岛市科技进步一等奖,彰显了团队在海洋盐度传感器领域的领先地位。该项成果由海洋功能薄膜材料与应用创新单元盖志刚研究员主持完成,突破了海洋盐度核心传感电极材料及其器件化“卡脖子”技术,建立了从金刚石薄膜敏感材料设计制备,到盐度传感器研制应用及系列化传感器市场化的国产化替代技术链条,形成了系列化的温盐深传感器产品,打造核心技术自主可控、国内唯一的金刚石薄膜温盐深传感器产品线,有力支撑了国家海洋立体监测网络建设和海洋强国战略。
连续三届赞助全国化学传感器学术会议,“雷磁”助推中国化学传感器事业发展
2023年09月23-24日,第十六届全国化学传感器学术会议(SCCS2023)在美丽的泉城济南举办,本次会议由中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专家组主办,济南大学承办,化学生物传感与计量学国家重点实验室(湖南大学)、上海师范大学、上海仪电科学仪器股份有限公司(雷磁)、临沂大学等单位共同协办。会议主题是“化学传感赋能新时代”,邀请了国内外众多知名专家学者,共同探讨化学传感领域的最新研究成果和发展趋势,是化学与生物传感领域的学术交流盛会。会议同期颁发了“中国化学传感器成就奖”学术奖项。该奖项的奖励基金由上海仪电科学仪器股份有限公司(简称上海仪电科仪)赞助支持,自2019年首届至本届已是第三届,该奖项的设立旨在奖励在我国化学生物传感器科研领域取得优秀成果,并对我国化学生物传感器事业发展做出突出贡献的中国科研工作者。第三届“中国化学传感器·雷磁·终身成就奖”被授予中国科学院院士、发展中国家科学院院士,中国科学院生态环境研究中心研究员江桂斌;“中国化学传感器·雷磁·杰出成就奖”分别颁发给湖南大学教授张晓兵、南京大学教授龙亿涛、广州大学/中山大学教授牛利。大会期间,本公司市场营销部总经理许佰功作了《“雷磁”电化学传感器及仪器技术发展》的主题报告,与现场嘉宾共同探讨了关于电化学传感器现状和技术创新等多方面的内容。“雷磁”是上海仪电科学仪器股份有限公司的自主品牌,创建于1940年,是中国pH计和玻璃电极的诞生地,也是国内分析仪器的重要发源地。“雷磁电化学分析仪器”自2008年起连续获得“上海名牌产品”称号,“雷磁”自2013年起连续获“上海市著名商标”,雷磁“L系列电化学仪器、ZDJ-5B系列自动滴定仪”等先后通过“上海品牌”认证。“雷磁”拥有丰富的科学仪器产品线,涵盖电化学传感器、电化学分析仪器、滴定仪/水分仪、水质分析仪、在线水质监测仪器、化学试剂和系统集成等众多门类。在专业专用型电化学传感器方面,“雷磁”研制出众多满足特殊应用场合的不同功能、材料和结构的专业专用型电极,为用户带来了更多高性能智能化的产品体验,是电化学行业的头部领军企业。上海仪电科仪将继续围绕市场,做好产品,做好品牌,做好服务,做好合作,不断地向高端、高品质发展。在科学仪器展览活动中,上海仪电科仪(雷磁)展示了引领L系列、智能T系列、超凡F系列和经典系列实验室台式和便携式等多款电化学仪器,最新款滴定仪ZDJ-4D和全新升级版便携式水质分析仪器等一系列产品,以及包括pH电极,电导率电极,溶解氧电极、温度电极、参比电极、金属电极、滴定专用电极等系列电化学传感器,“雷磁”根据具体的行业应用和操作习惯,不断推陈出新,优化配方和工艺,改进电极的性能和结构,适应新的应用场景,用持续创新向业界展示中国科学仪器企业的实力和风采。
传感器行业盛事——2022深圳国际传感器展暨高峰论坛6月于深圳国际会展中心启幕
传感器行业盛事——2022深圳国际传感器展暨高峰论坛6月于深圳国际会展中心启幕传感器行业盛事深圳国际传感器技术与应用展览会暨高峰论坛(SENSOR EXPO)确定于2022年8月23-25日在全球最大会展中心深圳国际会展中心(宝安新馆)举行展会概况随着5G技术以及人工智能、物联网及其他智慧领域等高新技术产业的迅速崛起和高速发展,人类社会进入了一个万物互联的新时代,传感器作为感知与传导信息的核心组件,也成为了当下炙手可热的焦点。为推动新一代传感器技术在应用领域的创新实践和产业上下游之间的贸易交流,由广东智展展览有限公司牵头,联合国内外多家行业协会、机构、高校及媒体,于2022年8月23-25日在深圳国际会展中心举办2022深圳国际传感器技术与应用展览会暨高峰论坛(以下简称:SENSOR EXPO 2022)。展会重点展示各类传感器产品、原材料及元器件、设计与制造设备、传感系统集成模块、仪器仪表、终端应用等,进行产业链的融合展出,以“专业展览+主题论坛”的形式,为行业呈现一场精彩的传感器盛宴。2021深圳国际传感器展览会已于2021年9月27-29日在深圳会展中心成功举办,组委会广东智展展览有限公司联合深圳市传感器与智能化仪器仪表行业协会打造,展出面积达15,000平方米,汇集众多国内外知名企业,展会吸引了来自比利时、日本、韩国、美国,俄罗斯、德国等多个国家和台湾、香港等地区的专业观众累计15,000余人次参观采购, 60多个采购团。高起点立足大湾区,Sensor Expo2022将成为推动行业交流与技术应用的前沿阵地2020年,大湾区国家级高新技术企业总数突破两万家,位居全国之首。作为大湾区创新驱动的引擎,深圳前瞻布局5G、人工智能、集成电路、智能制造、无人机、生物医药等未来科技领域,并取得卓越成果,直接带动了传感器技术的研究与发展,并孕育了广阔的市场。SENSOR EXPO 2022聚焦传感器设计、制造与应用所涉及的材料、装备与技术,突出产品与技术应用,将成为推动中国传感器行业进行产品与技术展示、深入应用市场的前沿阵地。高规格SENSOR EXPO 2022将在全球最大的展馆举行SENSOR EXPO 2022选择在全球最大的会展中心-深圳国际会展中心(宝安新馆)举行,良好的硬件设施及服务,将为展会的品质提供更好的保证。作为全球超大型的会展中心,深圳国际会展中心地处粤港澳大湾区湾顶,地理位置优越,硬件设施先进,全馆5G覆盖,交通便利、配套完善,集海陆空铁轨五大交通优势。通往会展中心的地铁已正式开通,地铁口分别位于南、北登录大厅,为参展参观的人士带来了极大的便利。展馆同期将有汽车、新能源、智慧出行等多场下游展会举行,共享40多万平方米超大展会带来的蓬勃商机。高水平专业组展机构精心打造,凸显SENSOR EXPO2022专业品质展会主办方——智展展览为国际展览业协会UFI成员单位,荣膺2015年“中国十佳品牌组展商”、2018年“中国展览产业百强展览主办机构”殊荣,在工业类及科技类展会的品质管理和长远培育上经验丰富。主办方将整合传感器行业权威机构、科研院所、活跃媒体、重点企业,共同塑造SENSOR EXPO2022的专业品质。此外,主办方将充分深耕物联网、消费电子、智能汽车、自动化、仪器仪表、国防电子、航空航天、交通运输、农业水利、环境监测等多个应用领域,为供需双方挖掘潜在客户,创造商业机会。高质量SENSOR EXPO 2022聚焦传感器制造与应用,五大专题融合展出SENSOR EXPO 2022展会规划面积达20,000平方米,共分为五大专题展区。通过上下游产业链及关联模块的融合展出,能够全方位展示传感器行业各细分领域的技术与产品,让SENSOR EXPO2022真正成为传感器行业人士必须参加的交流盛宴。各类传感器展区压力传感器、光敏传感器、声音传感器、图像传感器、视觉传感器、温度传感器、称重传感器、重力传感器、生物传感器、无线传感器、变频功率传感器、电阻应变式传感器、压阻式传感器、热电阻传感器、电导传感器、激光传感器、霍尔传感器、加速度传感器、无线温度传感器、位移传感器;超声波测距传感器、雷达传感器、液位传感 器、真空度传感器、电容式物位传感器、锑电极酸度传感器、酸、碱、盐浓度传感器等;陶瓷传感器、薄膜传感器、厚膜传感器、集成传感器等;MEMS传感器、智能传感器等;传感器设计与制造设备、原材料及元器件展区封装与测试设备:传感器集成设备、各类封装设备、机械测试设备、电气测试设备、热力学测试设备、实验室设备等;原材料:半导体材料、金属材料、陶瓷材料、有机材料及其他材料等;元器件及配件:敏感元件、转换元件、连接器、陶瓷部件、 保护膜、光学元件、特种玻璃、变换电路和辅助电源;传感器ASIC、传感器IC接口、混合电路、LCD、密封壳体、 编码器、PCB电路板、精制螺栓、拉头材质、声波部件、温度计保护管、特种胶等配件等;传感器设计:传感器设计企业、科研院所、实验室等;传感器芯片、嵌入式系统及相关集成模块展区传感系统供应商和集成商、嵌入式软件和硬件企业、传感器芯片制造商、各类算法、通讯模块及云计算服务商、传感器AI技术服务商等;仪表仪器展区各类标准计量(量值传递)仪器、科学实验仪器、教学仪器、航空航天仪表、汽车仪表、矿用仪表、工业仪表、测试测量、变送器、流量计等;终端应用展区智慧城市、智慧医疗、物联网、机器人、消费电子(可穿戴、移动智能终端等)、智慧环境、智慧能源、智慧农业、汽车电子、智能家居、智能制造、人工智能、大数据、云计算、航空航天、工业自动化、电力等。高体验同期举办多场行业峰会及交流活动更好的商业体验,呈现更好的展出效果由中国电子元件行业协会敏感元器件与传感器分会、中国仪器仪表学会传感器分会指导,广东智展展览有限公司联合湖南省传感器产业促进会、广州市半导体协会、深圳市半导体行业协会、深圳市物联网智能技术应用协会、珠海市物联网行业协会、浙江省半导体行业协会、深圳市集成电路产业协会、《仪表技术与传感器》等国内行业权威组织、专家学者、重点企业,在展会同期重点打造主题论坛——2022深圳国际传感器技术与应用高峰论坛,围绕传感器研发领域“卡脖子”技术、未来发展趋势、应用场景等进行技术分享和观点交流。同时举办MEMS及智能传感器技术研讨会,境外采购商洽谈会,传感器新产品、新技术推广会,工程师沙龙活动,一对一供需对接会等30多场多层次的商业活动,进一步提升观展体验和参展效果。同时,SENSOR EXPO同期还有第20届深圳国际小电机及电机工业、磁性材料展览会,2022深圳国际线圈工业、电子变压器及绕线深圳国际粉末冶金、硬质合金及先进陶瓷展览会等相关工业类展会举行。参展费用标准展位光地(36㎡起租)外资企业RMB14800/12㎡RMB1200/㎡USD2600/12㎡注:双开口展位在原展位费基础上加收10%费用。展位配置说明每个标准展位提供如下基本设施:三面围板(转角位2面或1面)、一桌两椅、地毯满铺、两支射灯、220V电源插座,中英文公司楣板制作。(注:租用光地展位不含以上设施。)组委会联络处电话,手机:(微信同号)传真E- mail: 官网网址:微信公众号:sensorexpoandsummit
【TZ-WQX10】【智慧环境气象传感器选天泽环境,一体式设计,超声波高精度监测,安装维护更简单!】。农业气象传感器如何精准采集?小小传感器暗藏大乾坤在智慧农业的田间地头,不起眼的农业气象传感器正扮演着 “数据采集官” 的关键角色。它们需在露天环境中对抗温湿度波动、风雨侵蚀、土壤酸碱等干扰,精准捕捉影响作物生长的气象与土壤参数。从土壤墒情到田间小气候,这些微型设备凭借精巧的技术设计,将无形的环境变化转化为精准数据,为精准灌溉、施肥、病虫害防治提供科学依据。农业气象传感器的精准采集,核心在于 “针对性感知 + 抗干扰设计”。与城市场景传感器不同,其需适配农田复杂环境,兼顾土壤、空气双维度参数监测,同时具备低功耗、抗腐蚀、易安装的特性,确保在广袤农田中实现长期稳定采集。一、核心参数采集原理:捕捉作物生长关键信号(一)土壤参数:扎根大地的 “墒情侦探”土壤温湿度与肥力是作物生长的基础,传感器通过探针式设计深入土层,实现直接感知。土壤湿度传感器多采用频域反射(FDR)技术,通过发射高频电磁波,测量土壤介电常数的变化 —— 水分含量越高,介电常数越大,传感器据此换算出土壤体积含水量,测量精度可达 ±1%,能精准区分作物适宜的湿润、干旱状态。土壤温度则通过埋入式铂电阻传感器监测,电阻值随温度线性变化,经校准后误差控制在 ±0.2℃,避免低温冻害或高温烧根对作物的影响。部分高端传感器还集成土壤 EC 值(电导率)监测功能,通过电极间电流变化判断土壤肥力与盐分含量,为精准施肥提供数据支撑。(二)空气参数:感知田间小气候的 “环境哨兵”田间温湿度、光照、风速、雨量等参数直接影响作物光合作用与病虫害发生。空气温湿度传感器采用电容式敏感元件,通过吸附空气中水汽导致的电容变化换算湿度,响应速度快至 2 秒,能捕捉昼夜温差与晨露凝结等细微变化;光照传感器则基于光电效应,将太阳辐射强度转化为电信号,测量范围覆盖 0~2000W/m²,精度 ±2%,为判断作物光合作用效率提供依据。针对农业场景的特殊需求,风速传感器多选用超声式或小型风杯式,避免叶片缠绕,测量范围 0~30m/s,分辨率 0.1m/s,可预警大风对作物倒伏的影响;雨量传感器采用光学原理,通过雨滴折射光强变化计数,避免机械结构被泥沙堵塞,精度 ±0.1mm,为灌溉调度提供准确降雨数据。二、精准采集的技术保障:对抗田间复杂干扰农田环境的复杂性对传感器采集精度提出严峻挑战,多项技术设计确保数据可靠:抗干扰防护:外壳采用 IP67 防水防尘设计,探针喷涂防腐涂层,抵御土壤酸碱腐蚀与雨水浸泡;电路采用屏蔽技术,减少农田高压线、农机电磁设备的干扰,确保信号稳定。环境自适应校准:内置温漂补偿算法,当环境温度变化时,自动修正湿度、气压等参数的测量误差,例如在 - 20℃~60℃范围内,通过算法将温漂误差控制在 ±0.3℃以内。低功耗与稳定供电:采用 “太阳能 + 锂电池” 双供电模式,待机功耗低至微瓦级,支持数月无人值守运行;数据采集采用 “周期唤醒 + 事件触发” 模式,默认每 10 分钟采集一次,当参数突变(如暴雨、高温)时自动加密采集频率,兼顾能耗与数据完整性。三、数据传输与校验:确保采集结果精准落地传感器采集的原始数据需经过多重处理才能发挥价值。通过 LoRa、NB-IoT 等低功耗无线技术,数据实时传输至农业云平台,传输延迟≤100ms;平台内置数据校验算法,剔除异常值(如传感器故障导致的离谱数据),并结合多个传感器的组网数据进行交叉验证,确保数据准确率≥95%。同时,支持现场校准功能,农户可通过手机 APP 与传感器蓝牙连接,输入标准值完成校准,避免长期使用导致的精度漂移。从土壤深处到田间上空,农业气象传感器以精准的采集技术,让农业生产告别 “凭经验”“看天意”。这些小小的 “科技精灵”,用数据解码作物生长的环境需求,为智慧农业保驾护航,助力粮食稳产增收与农业高质量发展。
pH是水溶液最重要的理化参数之一。凡涉及水溶液的自然现象。化学变化以及生产过程都与pH有关,因此,在生活用水、工业、农业、医学、环保和科研领域都需要测量pH。接下来我们来了解一下pH传感器,PH传感器是用来检测被测物中氢离子浓度并转换成相应的可用输出信号的传感器。pH传感器可以对大型反应槽或制程管路中pH值测定;耐高温杀菌、CIP清洗;电极长度有120、150、220、250、450 mm等多种选择。PH传感器用于多种场合的pH值测量,比如:水源地水质PH值测量、废水污水场合pH值测量,电镀废水场合pH值测量,高温场合pH值测量,发酵场合pH值测量,高压场合pH值测量等多种场合pH值的测量。在实际使用过程中,pH实际使用过程中,在pH传感器可能会存在以下问题:灵敏度/斜率下降,响应迟缓,噪声信号以及化学破坏。⑴灵敏度/率斜:在pH和探头的电极电位之间存在一定的理论关系(见前述的能斯特方程)。新的pH探头可接近其理论斜率(即25℃下每pH单位的电极电位为59mv),但随着探头的老化或破坏,灵敏也会不断下降。将系统进行某种pH校准(通过缓冲液设置控制)后,再用一种或多种缓冲液进行检验。与预期结果不同的是,pH计的读数会系统性地偏离已知缓冲液的pH值。如果所得到的线比较陡,说明斜率设置过低;如果所得的线比较平缓,则说明斜率设置过高。⑵清洗 :当pH探头表现出响应延迟或灵敏度下降时,就需要对其进行清洗。pH探头恶化的主要原因是发酵液中的物质污染了多孔塞,多孔塞如果被污染就会由白色变成褐色或黑色。为防止污染,可将pH探头浸泡在10mmol/L HCl溶液中,这样不会损坏pH传感器(这也可用于运行间歇期间常规保存pH探头)。有时添加胃蛋白酶有助于去除蛋白质沉淀。如果HCl处理没有效果,可以尝试下面两种方法,尽管它们具有一定的损坏pH探头的风险,但也有一定的效果。将pH探头浸泡于1%左右的H2O2 溶液中约1~2h;或者对多孔塞进行温和的机械清洗,即采用锋利的刀片刮去外表面的沉积物。⑶ 电干扰: pH计的高阻抗和放大器线路可能会产生一些问题,这使得pH探头对由其他电气设备的杂散场入口的感应电压带来的噪声比较敏感,对由载有pH探头信号的两个接线柱间微量的电流泄漏引起的错误响应也较为敏感。为此pH传感器或pH计的制造商提供了专用的屏蔽导线和接线柱。如果存在过量噪声,可将pH探头导线从其他电线处移开以减少噪声。搅拌器电机可能是一个干扰源,这可通过将电机关闭几秒钟来检查。⑷防止机械破坏:pH探头相当易碎,在发酵罐的安装和清洗过程中容易破损。因些建议在发酵罐准备的后期再插入pH探头(需要在这里进行校准),在使用后(下罐)拆卸时先取出pH探头。传感器发生破损的很多情况是由于未取出传感器就直接提起了发酵罐的顶盖。为了避免探头在运行间歇期间贮存时产生破损,一个简便方法是将传感器置于一个塑料量筒内,该量筒内装有专用溶液。选择合适的量筒尺寸,以使探头的较宽部位也可放入,球形检测部位悬浮在底部上方(如可将一个棉塞入量筒底部),同时最好将量筒用夹子固定。
2023年9月23-24日,由中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专业学组(专业委员会)主办的第十六届全国化学传感器学术会议(SCCS2023)于山东省济南市举办,两天时间里,湖州师范学院教授王桦(冯路平代讲)、华中科技大学副研究员闫凯、江苏大学副教授殷秀莲、南京大学教授毛亮、中国科学院长春应用化学研究所副研究员余登斌、中国科学院烟台海岸带研究所研究员张志阳在分会场带来了关于化学传感器在环境领域中应用的精彩报告湖州师范学院教授 王桦(冯路平代讲)报告题目:《纳米医学与环境智能传感监测技术及其产业化应用》冯路平介绍道,医学与环境标志物传感的基体材料包括:微纳通道结构的介孔导电材料可用于吸储液体中的标志物,可折叠柔性聚合物用于包埋标志物敏感的导电探针并印制功能电极,改性石墨烯Jet ink打印导线用于连接探头以及微型电化学处理器及信号输出装置,最后通过电聚合、分子自组装、功能涂覆、溶胶-凝胶法等技术将功能材料修饰于微电极上制成高通量芯片探头。通过该技术可研发出智能标志物传感探针,用于对人体健康及水中环境污染物实现在线监测华中科技大学副研究员 闫凯报告题目:《新型光电化学传感体系的构建及其分析应用》闫凯基于环境分析和生物分析的技术发展要求,以光电极性能优化、传感装置小型化、多目标物检测的光电化学传感搭建为目标,在基于近红外光电活性增强的半导体材料构建高性能光电化学传感体系、构建非铂阴极单室PFC用于自供能光电化学检测、基于图案化刻蚀导电基底构建比率型多目标物传感平台研究三个方面进行讨论,实现用电催化、光催化和酶催化来降解污染物。江苏大学副教授 殷秀莲报告题目:《基于图像模式识别的三维荧光光谱库技术及其在水体污染物检测中的应用》殷秀莲教授对自己的研究介绍道,利用三维荧光技术进行多维数据获取,取得每种污染物28个浓度样本,共28×4张EEM图谱图像,其中5×4张作为测试样本,定性识别准确率为100%。该方法为荧光光谱数据库建立和EEM数据分析开辟了一条新的途径,所提出的特征获取、特征提取及谱检索技术,对其他的光谱数据库建立有借鉴意义。此外,为AI大模型在荧光光谱分析中的应用提供数据准备基础,在水环境监测等领域提供帮助。南京大学教授 毛亮报告题目:《海水中氚的食物链传递风险》毛亮教授从和核污染等热点问题出发,结合氚在食物链中的传递规律和内在机制,研究了氚在海洋中的生物效应。他介绍道,采用放射性同位素标记示踪技术进行研究,发现杜氏蓝藻会通过光合作用使氚水快速转化为有机氚,并经过食物链暴露使丰年虾体内有机氚含量上升,最后通过食物链逐级传递。毛亮教授的研究对当下核废水污染问题极具意义,他总结道,核污染中的氚危害不能仅看海水中浓度,更要关注其化学效应。中国科学院长春应用化学研究所副研究员 余登斌报告题目:《水体综合毒性比色检测新方法开发》基于水体检测任务的需要和国家环境政策导向,发展各种水体毒性检测新方法对检测多场景水体必不可少。余登斌介绍道,根据电化学检测原理,分别研发出了利用基因工程改造的绿脓杆菌分泌的大量绿脓菌素构建了免外加媒介体的水体毒性比色检测方法;利用电致变色普鲁士蓝阴极和生物阳极构建了水体毒性可视化检测传感器;基于E. coli-BQ快速颜色反应实现了水体毒性比色/电化学双信号检测和智能手机辅助RGB模型检测;基于容解性不大的铁盐稳定释放下Fe3+生物合成普鲁士蓝指示剂成功构建了水体毒性比色/电化学检测及酶标仪辅助的高效检测方法。同时,他还提到,新技术相较于传统方法具有操作简便、检测全面、快速灵敏等特点,并支持在线监测。中国科学院烟台海岸带研究所研究员 张志阳报告题目:《面向海岸带环境分析监测的光学纳米传感方法研究》海岸带环境分析监测是了解海洋生态系统健康的重要手段,但海岸带污染物情况复杂,环境分析难度大,基于此,张志阳团队发展光学纳米分析原理与技术,为海岸带生态安全与健康提供支撑。他以样品检测案例介绍道,针对污染物,利用纳米材料的光学特性,开发高灵敏纳米比色传感器/阵列和表面增强拉曼传感器,可实现对目标物的检测、鉴定及讲解分析。最后,张志阳提出展望,未来将强化交叉学科,进一步探究传感原理在环境检测上的应用。随着环境保护意识的不断提高和环境监测技术的不断发展,电化学传感器在环境监测领域的应用前景越来越广阔。未来,电化学传感器将朝着更灵敏、更稳定、更耐用的方向发展,实现环境数据的实时采集和远程监控,同时将探索更多的应用领域,为保护人类的生存环境做出更大的贡献。
电化学传感器(液态电解质)工作原理:电化学传感器通过与被测气体发生化学反应,产生与气体浓度成正比的电信号来实现检测。其最简单的结构为两电极系统,由工作电极和对电极组成,两者之间通过一层薄电解液隔开,并通过一个小电阻连接形成外电路。当气体通过扩散进入传感器后,在工作电极表面发生氧化或还原反应,产生电流,该电流通过外电路在两个电极之间流动。电流的大小与气体浓度成正比,可通过测量外电路中负载电阻上的电压变化来确定气体浓度。电化学传感器的优缺点:优点:• 响应速度快• 输出信号线性度好• 灵敏度高• 结构紧凑,适合便携式设备使用缺点:• 需要一定浓度的氧气(通常为1%~10%体积比)才能正常工作• 液态电解质在使用过程中会逐渐消耗• 易受温度、湿度、压力等因素影响• 容易受到化学性质相似气体的干扰,现场若存在混合气体需考虑交叉干扰问题典型的电化学传感器的规格:(1)传感器类型:通常为三电极系统(工作电极、对电极、参比电极)(2)检测范围:一般为允许暴露极限(TLV)的2~10倍(3)预期寿命:通常为12~24个月,具体取决于制造商和气体类型(4)温度范围:-40°C ~ +45°C(5)相对湿度:15%~95% RH(无凝露)(6)响应时间:小于50秒(T90)(7)长期偏移:每月约下降2%常用的电化学传感器检测气体列表:
人体汗液中富含大量潜在的与健康和疾病相关的标志物,相比较常规的血液和尿液检测,其具有非侵入(Non-invasive)和实时连续监测等优势,因此可穿戴汗液传感器的研究成为可穿戴健康电子设备领域发展的重点之一。微型化、集成化的全固态离子选择性电极和全固态参比电极,是检测汗液中电解质离子浓度的核心传感技术。然而,现有的大部分固态离子传感器多采用导电聚合物作为离子/电子的传导层材料,存在稳定性差、干扰因素多、使用寿命短等缺点,限制了其在可穿戴汗液检测领域的应用。中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张珽研究团队前期研发了可用于皮肤水分检测的柔性可穿戴离子型湿度传感器(Advanced Science, 2017, 1600404,1-7, Back Cover)。进而,针对微型化全固态离子传感器和全固态参比电极稳定性等关键科学技术问题,研究团队结合MEMS微纳加工技术设计制备了具有微孔阵列为模板的电极芯片,采用一步电沉积法制备了大比表面积且可调控的三维金纳米结构离子/电子传导阵列电极,相比较基于碳纳米管、石墨烯、多孔碳等材料的离子/电子传导层,其具有制备简单,重复性好等优势。通过该电极芯片构建的全固态离子选择性电极具有稳定的电位响应灵敏度(56.58 ± 1.02mV/decade)、快速的响应时间(10s)和宽线mol/L),传感器的电位漂移和水层干扰影响减小。通过优化参比电极聚合物膜和盐的组分,在传感器芯片上集成了基于聚合物/氯化钾的全固态参比电极,获得的微型化参比电极芯片具有平衡时间短,对不同种类和不同离子强度电解质干扰响应小,对光不敏感,在pH3~10范围内响应稳定,具有长期稳定性等优势。同时,研究团队创新性地设计了具有汗液采集、转运和排出结构的可穿戴“导汗带”汗液传感设备,将传感器芯片与汗液导汗带集成封装,可舒适便捷地佩戴与人体额头区域,可对人体运动过程中电解质离子进行实时连续地分析监测,对人们健身运动过程中脱水情况的监测,尤其是对运动员、抢险急救人员、军人在执行高强度任务过程中的生理健康状况具有预警和指导意义。相关研究成果发表在Analytical Chemistry上。该工作得到了国家自然科学基金、江苏省杰出青年基金和中国博士后科学基金资助项目等的资助。图1.(A)电沉积制备不同比表面积的三维金纳米结构固体接触传导阵列电极;(B)全固态离子选择性阵列电极构建的结构示意图。图2.(A)、(B)和(C)为可穿戴“导汗带”汗液传感器设备的照片和示意图;(D)汗液传感器芯片在穿戴前和穿戴后对不同浓度标准Na+溶液的校准曲线;(E)为汗液传感器在人体上运动过程中实时连续监测汗液中Na+浓度变化的曲线图。
德图排放测量白皮书叉干扰补偿电化学气体传感器中的交叉干扰补偿简介德图烟气排放测量技术,因其可靠性和准确性在全球客户中拥有良好的声誉。该技术的典型应用为供热系统的调整和监控,以及在热电机组、发动机或涡轮机上进行测量。根据燃料和燃烧器的设置,在以上应用中的气体基质可以被很好地掌握。然而,除此之外,德图的烟气分析仪还被用于检测气体组分浓度可能会大幅变化的各种过程。本文旨在说明在此过程中可能出现的气体交叉干扰问题,以及如何处理。图1:testo 340的电化学气体传感器那么,如何才能最大限度降低气体传感器和气体分析仪中这些不希望存在的交叉干扰,以便即使在未知的和复杂的混合气体中也能可靠、准确地测量气体浓度? 有多种策略可以在这方面发挥作用:催化剂材料如前所述,最重要的方法是针对性地为电极选择适当的催化剂材料和混合物以及适当的电解质。总的来说,尽管市面上出售的电化学气体传感器所使用的技术已经达到相当成熟的水平,但是从细节来说,仍有可改进之处。 偏压 为工作电极选择适当的偏置电压也可以提高选择性。例如,这种方法被用于NO传感器。工作电极使用特殊催化剂材料,以及在参比电极上施加一定的偏置电压,该偏置电压集成在传感器中。该系统内电化学反应产生的电势能反映出NO 气体浓度,但是不会或者很难受到伴随气体NO₂ 和CO的干扰,这使得该电化学气体传感器具有相对较高的选择性。过滤器许多电化学气体传感器使用化学过滤器来防止交叉干扰影响。为了实现过滤功能,过滤材料必须吸收干扰性的伴随气体,同时允许目标气体无阻碍地渗透。当目标气体与过滤器产生反应较慢,并且干扰性伴随气体反应较快时,可以实现此过滤目的。这里以CO电化学传感器为例。基于特定的过滤材料可以吸收和结合干扰性的伴随气体NO、 NO₂ 和 SO₂ ,同时允许CO 以及交叉干扰气体H₂ 不受阻碍地渗透。在这么做的时候,过滤材料将会耗尽。因此,过滤器组件通常位于扩散屏障之后,扩散屏障用于控制和限制气体进入传感器。这意味着仅一小部分围绕传感器或为测量而被输送到传感器的气体必须被过滤掉。这种吸收过滤器的优点是效率高。应当注意的是,其缺点是不仅容量受到限制,使用寿命也会受到限制。当目标气体倾向于具有反应性,而干扰性伴随气体倾向于反应较慢时,过滤的难度将会增加。针对这种气体组合只有少数几种有效的过滤介质。在这种情况下,可使用与上述的吸收性化学过滤器不同的过滤机理:交叉干扰气体被吸附在过滤介质上,即沉积在其表面上。这是一种物理过程,并取决于环境温度和相对于过滤材料可用表面积的交叉干扰气体浓度。例如,环境温度的突然升高会分解过滤材料的吸附粘性,从而使交叉干扰气体从过滤器内分离出来,并在工作电极上产生干扰信号。这种物理吸附过程好的一方面是,当周围环境中不再存在交叉干扰气体时,交叉干扰气体由于其浓度梯度而缓慢地从过滤器中释放出来,过滤器的过滤能力可能会再生。因此,与化学过滤器相比,物理过滤器的容量变化更大。不过,当一段时间内吸附的交叉气体过多时,物理过滤器也会耗尽。带H₂补偿的CO 传感器电化学气体传感器中存在一种特殊情况,带H₂补偿的 CO 传感器: H₂无法以化学或物理方式被过滤器吸收,H₂ 和CO达到以硫酸水溶液为电解液的铂电极上,两种气体都在此发生化学反应。但是,我们可以通过安装一个与工作电极具有相同设计的辅助电极,并将其布置在CO传感器中的工作电极后方,来利用这种非常小分子的高移动性。由于两种分子具有不同的移动性,只有相当数量的H₂会到达该电极并触发信号,而CO几乎已完全转移到工作电极。这两个电极对两种气体不同的敏感性,使得它可以区分这两种气体中哪一种存在,以及具有何种浓度,从而允许在进行CO测量时对H₂的影响进行补偿。总之,可以通过各种策略(选择电极材料、偏置电压、过滤器、或者使用辅助电极进行补偿)来避免或最小化交叉干扰。在某些类型的传感器中会存留残余的交叉干扰。当需要分析组成未知的气体基质时,必须考虑其潜在影响。交叉干扰补偿可以对交叉干扰进行补偿,以便在分析仪中正确显示。这种补偿的前提是需分别测量干扰气体的浓度。且为了获得精确的补偿,应该知道和使用精确的交叉干扰补偿值。例如,典型的NO电化学传感器还会对NO₂ 做出反应,交叉干扰约为5%。这意味着对NO₂ 做出反应的信号只有NO反应信号的约5%或二十分之一。例如,如果同时存在100 ppm NO 和 100 ppm NO₂ ,则传感器将会产生与105 ppm NO相同的信号。如果单独在100 ppm对 NO₂ 进行测量,则计算出的 5 ppm 可以从NO 读数中减去,以便显示正确的NO值为100 ppm。所以,必须要安装干扰气体的传感器作为补偿数据才可以进行交叉干扰补偿。作为便携式烟气分析仪的专业制造商,德图在仪器使用说明书中说明了所安装的电化学气体传感器针对多种潜在干扰气体的交叉干扰,以及分析仪中工作的各传感器类型之间的交叉干扰补偿值。这样,德图客户就可以为自己的特殊应用预估是否必须考虑交叉干扰的影响,以及涉及哪些测量参数。德图烟气分析仪和气体传感器的特殊性德图烟气分析仪的特点,就是其中安装的德图专用的电化学气体传感器(见图1)。它们是专门为德图客户的应用和要求而开发的。除了其他独特功能外,德图传感器的层析过滤器具有出色的使用寿命,其中一些还可单独更换。这减少或消除了需更换整个传感器的风险,其中只有层析过滤器会耗尽并需要更换(见图3)。关于交叉干扰的补偿,德图投入了大量精力以便在对德图传感器进行工作调整过程中可以正确调整交叉干扰值。除此之外,德图的EasyEmission 软件可用来让用户自己重新调整交叉干扰值。图 3:带有可更换层析过滤器的德图传感器如果在德图烟气分析仪中使用一个传感器测量目标气体,该传感器现在将会显示目标气体的浓度以及干扰气体的未补偿影响。此时,进行交叉干扰补偿,可通过在气路中桥接测量干扰气体浓度的第二个传感器来对补偿算法的有效性进行实验验证。图 4:SO₂ 传感器的交叉干扰取决于CO 和SO₂ 浓度对于某些交叉干扰,可以使用复杂的补偿算法,这些算法将浓度和温度依赖性纳入考虑。例如,图4显示了SO₂ 传感器对CO的交叉干扰,以及它如何根据 SO₂ 和 CO 浓度而变化。德图SO₂ 传感器通过一组独立系数,对这种复杂的“二维” 影响进行补偿。交叉干扰补偿的限制 SO₂ 和 H₂S电化学传感器对相对大量的干扰气体也有反应。其中大部分影响可以随后加以补偿。如果所分析气体基质的预期交叉干扰未知,在评估测量结果时应保持谨慎,特别是对于这些测量参数,并且检查交叉干扰气体影响的可能性。一项特殊的挑战是,在干扰气体的背景浓度非常高时测量相对较小的目标气体浓度 —— 即使进行后续补偿。此外,在非常高的交叉干扰浓度下,上述化学过滤器可能会过载,导致交叉气体穿透过滤器,导致测量值读数突然增加。电化学传感器应特别注意含非饱和烃键的物质。这类物质包括许多溶剂和清洁材料,例如丙酮和酒精。如果电化学气体传感器长时间暴露于这些物质及其挥发出的气体中,特别是在储存期间,则它们可能会受到不可逆的损坏。它们的静止信号将会大幅上升,其针对目标气体的敏感度和响应时间将会显著下降。受到这种损坏的传感器必须更换。在进一步开发SO₂传感器方面取得的成功在图4中可以看到SO₂ 传感器对CO存在依赖于浓度的交叉敏感性,以及如何对其进行补偿。但是,在一些气体分析应用中,CO浓度比SO₂ 浓度高几倍。例如,在钢铁制造中,必须在10,000 ppm甚至更高的CO背景浓度下测量大约10 ppm的典型SO₂ 浓度。面对这种超高浓度CO 工况下的低 SO2浓度测量,CO 干扰显著。尽管采用了复杂的补偿算法,将SO2 浓度测量精确性达到了目前测量技术的极限,但电化学SO₂ 传感器的信号仍受气体基质中的CO主导。中国环境保护部已经意识到了这一点,并加强了在批准配备电化学气体传感器的烟气分析仪的标准。规范HJ 57-2017《固定污染源废气 二氧化硫的测定 定电位电解法》规定,分析仪器必须通过暴露于具有相应增加浓度的SO₂ 和CO气体混合物中来证明其适用性,并且 SO₂ 读数必须与规定限值范围内的SO₂ 浓度相对应。德图第一时间与电化学气体传感器制造商合作开发了一种SO₂ 传感器,其CO 交叉干扰被降低至约0.1 %的绝对最小值,是先前典型值的约1/20。 这是通过使催化剂混合物适合工作电极来实现的。虽然在具有超高浓度CO的极端工况中,仍然可以观察到对CO的微弱响应。但对于德图烟气分析仪中的SO₂读数,可以通过同时测量CO浓度并随后计算出补偿值,将其补偿为接近零的值。通过采用这款德图新型抗干扰SO₂传感器,可以满足高CO 低SO2的测量应用。图5a、5b和5c显示了这款传感器的性能。它们展示了testo 350 烟气分析仪蓝色版的抗干扰SO2传感器对SO₂ 和不断增加的CO 浓度(高达超过20,000 ppm)在进行CO补偿前后的响应。图5a展示的是通入气体CO和SO2时SO2传感器的表现,证明SO2传感器的测量性能。图5b显示当只通入CO浓度并增加时,SO₂ 传感器的测量快速而准确,但是未对SO2传感器进行CO的交叉干扰补偿,虽然影响非常小,但是德图仍然将补偿系数加入到测量非常高的CO浓度,针对SO2传感器进行CO交叉干扰补偿(请见图5c详细)。在这种情况下,德图可通过testo 350蓝色版提供的单槽稀释功能,通过在单独CO传感器气体路径中控制稀释来提供可选的测量范围扩展。 图5c 显示了SO2传感器经过CO补偿的结果。SO₂ 读数中在施加CO值的小峰值是两个传感器略微不同的响应速度而引起的。大约30秒后将会达到静止状态,其中CO对SO₂ 读数的影响以大约±1 ppm SO₂ 的精度加以补偿——并且影响范围超过20,000 ppm CO。图5a:抗CO干扰的SO2 传感器(5,000 ppm CO情况下未补偿)SO2读数 图5b:抗CO干扰的SO2 传感器(5,000-20,000 ppm CO情况下未补偿)SO2读数图5c: 抗CO干扰的SO2 传感器(0-20,000 ppm CO情况下进行补偿)SO2读数总结电化学气体传感器技术早已达到发达水平。这些传感器即使在要求严苛的应用中也可进行准确而可靠的测量。交叉干扰的影响无法完全消除,并且必须被纳入考虑,特别是在特殊情况下,例如作为流程气体或在非常高干扰气体浓度的情况下。这种传感器技术值得信赖。德图有信心并确保安装在德图烟气分析仪中的专利设计传感器能够出色地应对交叉干扰影响。
要进行一个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,哪一种原理的传感器更为合适,国产还是进口,价格能否承受,还是自行研制。在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具体性能指标。1.电化学型气体传感器的结构电化学式气体传感器,主要利用两个电极间的化学电位差,一个在气体中测量气体浓度,另一个是固定的参比电极。电化学式传感器采用恒电位电解方式和伽伐尼电池方式工作。有液体电解质和固体电解质,而液体电解质有分为电位型和电流型。电位型是利用电极电势和气体浓度之间的关系进行测量;电流型采用极限电流原理,利用气体通过薄层透气膜或毛细孔扩散作为限流措施,获得稳定的传质条件,产生正比于气体浓度或分压的极限扩散电流。电化学传感器有两电极和三电极结构,主要区别在于有无参比电极。两电极CO传感器没有参比电极,结构简单,易于设计和制造,成本较低适用于低浓度CO的检测和报警;三电极CO传感器引入参比电极,使传感器具有较大的量程和良好的精度,但参比电极的引入增加了制造工序和材料成本,所以三电极CO传感器的价格高于两电极CO传感器,主要用于工业领域。两电极电化学CO传感器主要由电极、电解液、电解液的保持材料、出去干涉气体的过滤材料、管脚等零部件组成。2.电传感器工作原理电化学气体传感器是一种化学传感器,按照工作原理一般分为:a.在保持电极和电解质溶液的界面为某恒电位时,将气体直接氧化或还原,并将流过外电路的电流作为传感器的输出;b.将溶解于电解质溶液并离子化的气态物质的离子作用与离子电极,把由此产生的电动势作为传感器输出;c.将气体与电解质溶液反应而产生的电解电流作为传感器输出;d.不用电解质溶液,而用有机电解质、有机凝胶电解质、固体电解质、固体聚合物电解质等材料制作传感器。表1 各种电化学式气体传感器的比较种类现象传感器材料特点恒电位电解式电解电流气体扩散电极,电解质水溶液通过改变气体电极,电解质水溶液,电极电位等可测量CO、H2S、HO2、SO2、HCl等离子电极式电极电位变化离子选择电极,电解质水溶液,多孔聚四氟乙烯膜选择性好,可测量NH3、HCN、H2S、SO2、CO2等气体电量式电解电流贵金属正负电极,电解质水溶液,多孔聚四氟乙烯膜选择性好,可测量Cl2、NH3、H2S等固体电解质式测定电解质浓度差产生的电势固体电解质适合低浓度测量,需要基准气体,耗电,可测量CO2、NO2、H2S等表1汇集了各类电化学气体传感器的种类、检测原理所用材料与特点。2.1 恒电位电解式气体传感器恒电位电解式气体传感器的原理是:使电极与电解质溶液的界面保持一定电位进行电解,通过改变其设定电位,有选择的使气体进行氧化或还原,从而能定量检测各种气体。对于特定气体来说,设定电位由其固有的氧化还原电位决定,但又随电解时作用电极的材质、电解质的种类不同而变化。电解电流和气体浓度之间的关系如下式表示:I=(nfADC)/ σ式中:I-电解电流;n-1mol气体产生的电子数;f-法拉第常数;A-气体扩散面积;D-扩散系数;C-电解质溶液中电解的气体浓度;σ-扩散层的厚度。在统一传感器中,n、f、A、D及σ是一定的,电解电流与气体浓度成正比。自20世纪50年代出现CIDK电极以来,控制电位电化学气体传感器在结构、性能和用途等方面都得到了很大的发展。20世纪70年代初,市场上就有了31检测器。有先后出现了CO、NxOY(氮氧化物)、H2S检测仪器等产品。这些气体传感器灵敏度是不同的,一般是H2SNONObSqCO,响应时间一般为几秒至几十秒,大多数小于1min;他们的寿命相差很大,短的只有半年,有的CO监测仪实际寿命已近10年。影响这类传感器寿命的主要因素为:电极受淹、电解质干枯、电极催化剂晶体长大、催化剂中毒和传感器使用方法等。以CO气体监测为例来说明这种传感器隔膜工作电极对比电极的结构和工作原理。在容器内的相对两壁,安置作用电极h’和对比电极,其内充满电解质溶液构成一密封结构。瓦在化田由极3g对冲由极AnljI进行恒定电位差而构成恒压电路。此时,作用电极和对比电极之间的电流是I,恒电位电解式气体传感器的基本构造根据此电流值就可知CO气体的浓度。这种方式的传感器可用于检测各种可燃性气体和毒气,如H2S、NO、NOb、Sq、HCl、Cl2、PH3等,还能检测血液中的氧浓度。2.2离子电极式气体传感器离子电极式气体传感器的工作原理是:气态物质溶解于电解质溶液并离解,离解生成的离子作用于离子电极产生电动势,将此电动势取出以代表气体浓度。这种方式的传感器是有作用电极、对比电极、内部溶液和隔膜等构成的。现以检测NH3传感器为例说明这种气体传感器的工作原理。作用电极是可测定pH的玻璃电极,参比电极是A8从姐电极,内部溶液是NIkCE溶液。NEACt离解,产生铵离子NH4+,同时水也微弱离解,生成氢离子H+,而NH4+与H+保持平衡。将传感器侵入NH3中,NH3将通过隔膜向内部渗透,NH3增加,而H+减少,即pH 增加。通过玻璃电极检测此PH的变化,就能知道NH3浓度。除NH3外,这种传感器海能检测HCN(氰化氢)、H2S、Sq、C02等气体。离子电极式气体传感器出现得较早,通过检测离子极化电流来检测气体的体积分数,电化学式气体传感器主要的有点是检测气体的灵敏度高、选择性好。2.3电量式气体传感器电量式气体传感器的原理是:被测气体与电解质溶液反应生成电解电流,将此电流作为传感器输出,来检测气体浓度,其作用电极、对比电极都是Pt电极。现以检测C12为例来说明这种传感器的工作原理。将溴化物MBr(M是一价金属)水溶液介于两个铂电极之间,其离解成比,同时水也离解成H+,在两铂电极间加上适当电压,电流开始流动,后因H+反应产生了H2 ,电极间发生极化,发生反应,其结果,电极部分的H2被极化解除,从而产生电流。该电流与H2浓度成正比,所以检测该电流就能检测Cl2浓度。除Cl2外,这种方式的传感器还可以检测NH2、H2S等气体。3.传感器的检测电化学型气体传感器可分为原电池式、可控电位电解式、电量式和离子电极式四种类型。原电池式气体传感器通过检测电流来检测气体的体积分数,市售的检测缺氧的仪器几乎都配有这种传感器。可控电解式传感器是通过检测电解时流过的电流来检测气体的体积分数,和原电池式不同的是,需要由外界施加特定电压,除了能检测CO、NO、NO2、O2、SO2等气体外,还能检测血液中的氧体积分数。电量式气体传感器是通过被测气体与电解质反应产生的电流来检测气体的体积分数。离子电极式气体传感器出现得较早,通过检测离子极化电流来检测气体的体积分数。电化学式气体传感器主要的优点是检测气体的灵敏度高、选择性好。综上所述,不同种类的气体传感器适用于不同气体检测与控制的需求,随着现代工业的发展,尤其是绿色环保理念的不断加强,气体传感器技术的开发应用必将具有非常广阔的发展前景。两电极电化学CO传感器,是近年来研究的热点,属于国际上先进的传感器技术,通过实验研究,在电极、过滤层、电解质等材料选择和结构的设计中,攻克了影响传感器寿命的诸多技术难题,研制成功了具有实用意义的新型CO传感器,它必将在CO气体检测领域发挥积极的作用。
“雷磁”携手中仪学分析仪器分会化学传感器专家组设立“中国化学传感器成就奖奖励基金”
仪器信息网讯 以奖励在我国化学生物传感器科研领域取得优秀成果,并对我国化学生物传感器事业发展做出突出贡献的中国科研工作者,中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专家组(原专业委员会)将在第十四届全国化学传感器学术会议(14th SCCS)上颁发首届“中国化学传感器成就奖”学术奖项。为了保证该学术奖项的持续性,大会组委会特设立“中国化学传感器成就奖奖励基金”。上海仪电科学仪器股份有限公司作为该基金的赞助方,携手中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专家组(原专业委员会),于2019年8月8日假上海市松江区绿地铂骊酒店举办合作签约仪式,设立“中国化学传感器成就奖奖励基金”。仪电科仪秉承“雷磁”品牌的“务实、创新、求精、致远”的发展宗旨,为中国化学传感器事业的发展贡献力量。合作协议的签订,由化学传感器专业委员会主任委员、14th SCCS组织委员会主席、湖南大学吴海龙教授和仪电科仪董事长兼总经理汤志东签署。由化学传感器专业委员会原主任委员、湖南大学原化学计量学与化学传感技术教育部重点实验室主任、二级教授沈国励老先生、中国仪器仪表学会分析仪器分会关亚风理事长、刘长宽常务副理事长、中国仪器仪表行业协会分析仪器分会曾伟秘书长、上海市科委张露路处长、上海科学仪器产业技术创新联盟、上海市分析测试协会马兰凤秘书长等专家,以及上海仪电科学仪器股份有限公司副总经理殷传新、金建余,雷磁传感器公司总经理何海东等人共同见证。吴海龙教授与汤志东董事长签署合作协议中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专家组(原专业委员会)成立于1985年,目前为第六届,由吴海龙教授为组长、俞汝勤院士为主编,分别组成新一届“化学传感器专家组”和《化学传感器》编委会。组织机构有汪尔康、俞汝勤、姚守拙、陈洪渊、张玉奎、董绍俊、马立人、程京、谭蔚弘等9位顾问,其中5位为中科院院士。由其主办的全国化学传感器学术会议(SCCS),从最初的全国离子选择性电极学术交流会到如今的全国化学传感器学术会议,SCCS学术会平均每三年一届,迄今已成功举办十三届,反映见证了我国化学传感器研究领域的发展历程。“雷磁”是上海仪电科学仪器股份有限公司的自主品牌,创建于1940年,是中国pH计和玻璃电极的诞生地,也是国内分析仪器的发源地。长期以来专注于电化学分析仪器事业,历经七十多余年发展,雷磁逐步发展成为集研发、生产、销售、应用、集成、服务为一体的高新技术企业。以“为提高人们的生活质量,提供高科技产品和优质服务”为企业目标,创新驱动、转型发展,成为不断进步的科学仪器制造商和检测溯源系统解决方案与运行服务的提供商。
第十一届全国化学传感器学术会议第三轮通知 各位参会代表: 2011年是国际化学年。好消息!金秋时节,由中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专业委员会主办,湖南大学、上海师范大学和江苏江分电分析仪器有限公司联合承办的2011年第十一届全国化学传感器学术会议定于10月22-25日在湖南长沙市芙蓉华天大酒店召开。现将有关与会的具体安排通知如下: 一、大会学术安排 10月22日:全天报到 10月23日:大会开幕式,大会报告 10月24日:大会报告,闭幕式 10月25日:代表离会或参加考察 二、大会报告安排 1、陈洪渊 院士 南京大学 细胞图案化与细胞传感研究 2、张玉奎 院士 中科院大连化学物理研究所 色谱分离与蛋白质组学的最新研究进展 3、庄乾坤 国家自然科学基金委员会 (NSFC) 国家自然基金委分析化学学科发展战略与项目资助情况 4、杨秀荣 中科院长春应用化学研究所 双偏振干涉测量技术研究生物分子相互作用:基于功能化脱氧核酸实时无标检测小分子 5、周飞艨 加利福尼亚州州立大学洛杉矶分校,中南大学电化学和光谱学方法用于生命体系中动态过程研究 6、王柯敏 湖南大学 基于氧化石墨烯的DNA聚合酶检测新方法 7、周道民、章宗穰 美国Second-Sight公司,上海师范大学 生物医学植入器件的刺激电极和传感电极 8、陶农建 Arizona State University,USA Plasmonic-Based Electrochemical Current and Impedance Imaging and Applications 9、鞠熀先 南京大学 纳米生物传感新策略 10、钟传健 State University of New York at Binghamton Biomolecular Recognition with Functional Nanoprobes 11、庞代文 武汉大学 量子点标记多靶单病毒示踪研究流感病毒侵染动态过程 12、谭蔚泓 湖南大学 生物传感的基石:分子识别 三、会务安排 1. 报到 报到时间:10月22日8:00—22:00, 会议代表在报到处确认注册后,领取代表证、会议指南、论文集、就餐券、纪念品等。 报到地点:芙蓉华天大酒店,地址:长沙市湖南省 芙蓉区五一大道176号 电线. 住宿 会议期间与会人员住宿费用自理,住宿费标准:芙蓉华天大酒店单人间,标准间:268元/间;银河大酒店双标间:160元/天,豪华双标:200元/天。 四、会议注册 与会代表的食宿统一安排,差旅、住宿费用自理。注册费包括资料费、会务费和餐费等,报到时以现金交付。会议代表每位900元(在读研究生代表每位600元,注册时请出示学生证件)。 五、会议日程安排 请见本通知附件及会议网站,如有疏漏、问题或希望调整,望及时反馈,谢谢! 六、会议联系方式 会议主页(联系人:吴海龙 庞新宇 联系方式 传线 E-mail:七、会议考察 会议协助旅行社安排三条考察线路,费用自理。 八、友情提示 1. 由于参会代表较多,会务组无法安排接送,对此我们深表歉意。 2. 提供交通信息如下: (1)、从火车站乘坐 113路(或 7, 118, 104, 105, 111, 117, 12), 乘2站在 曙光路口站 下车;或沿五一路步行约10分钟; (2)、从高铁火车站乘148路公交车至终点火车站,乘坐 113路(或 7, 118, 104, 105, 111, 117, 12), 乘2站在 曙光路口站 下车;或沿五一路步行约10分钟;打出租车约25-30元。 (3)、从机场乘坐机场大巴到终点站:民航大酒店,步行横穿五一路人行通道即到。打出租车约70元。 中国分析仪器学会化学传感器专业委员会 第十一届全国化学传感器学术会议组委会 2011年10月 10日 第十一届全国化学传感器学术会议 会 议 程 序 初 步 安 排 2011年10月22日 星期六 全天 报到注册 时间 内容 地点 08:00-22:00 注册 芙蓉华天大酒店 18:30- 晚餐 (自助餐) 21:00- 学术委员会会议 2011年10月23日 星期天 上午 时间 内容 地点 07:00- 早餐 08:20-08:50 会议开幕式 主持人:章宗穰 芙蓉华天大酒店---华天全厅 08:50-09:20 合影酒店正门前 主持人:杨秀荣、王柯敏 时间 类型 报告人 单位 报告题目 09:20-09:45 PL1 陈洪渊 院士 南京大学 细胞图案化与细胞传感研究 09:45-10:10 PL2 张玉奎 院士 中科院大连化学物理研究所 色谱分离与蛋白质组学的最新研究进展 10:10-10:35 PL3 庄乾坤 国家自然科学基金委员会 (NSFC) 国家自然基金委分析化学学科发展战略与项目资助情况 10:35-11:00 PL4 杨秀荣 中科院长春应用化学研究所 双偏振干涉测量技术研究生物分子相互作用:基于功能化脱氧核酸实时无标检测小分子 11:00-11:25 PL5 周飞艨 加利福尼亚州州立大学洛杉矶分校,中南大学 电化学和光谱学方法进行生命体系中的动态过程研究 11:25-11:50 PL6 王柯敏 湖南大学 基于氧化石墨烯的DNA聚合酶检测新方法 11:50-12:15 PL7 周道民、章宗穰 美国Second- Sight公。
