一氧化碳（CO）是最為常見的有毒有害氣體之一，新聞媒體上每年都會有大量的一氧化碳中毒事件報(bào)道，中毒人員死亡率居高不下。正式由于一氧化碳中毒事件隨處可見而又如此頻繁，故而CO分析儀得到了廣泛應(yīng)用。那么CO分析儀的檢測原理是怎樣的呢，下面我們從一氧化碳的產(chǎn)生、危害，再到如何檢測，為大家一一做介紹。

在工業(yè)生產(chǎn)中就有幾十種不同的生產(chǎn)行業(yè)或環(huán)境有能接觸到一氧化碳（CO）的作業(yè)，比如冶金工業(yè)中的煉鐵、煉焦、鑄造和熱處理中的含碳物的不完全燃燒產(chǎn)生的一氧化碳；化學(xué)工業(yè)中的合成氨、guangqi、甲醇、丙酮等氣體的生產(chǎn)也能產(chǎn)生一氧化碳；碳素石墨電極制造；礦井放炮、瓦斯爆炸事故；內(nèi)燃機(jī)試車；生產(chǎn)金屬羰化物的過程。

除了工業(yè)生產(chǎn)外，使用含CO的可燃?xì)怏w也能接觸到一氧化碳，如水煤氣含CO達(dá)40%以上，高爐與發(fā)生爐煤氣中含30%，煤氣含5%~15%；內(nèi)燃機(jī)使用柴油或汽油所排出的廢氣中也含一氧化碳約1%~8%；而zhayao、huoyao藥爆炸后的氣體中也含一氧化碳30%~60%。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國急性職業(yè)中毒發(fā)病和死亡人數(shù)最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家所引發(fā)的意外中毒致死人數(shù)也是最多的。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)。

在我國，車間空氣中一氧化碳濃度最高不得超過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超過10%；當(dāng)一氧化碳濃度達(dá)到250ppm時(shí)，碳氧血紅蛋白含量會達(dá)到25%，會使人產(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。

CO分析儀的一氧化碳測量是通過傳感器將空氣中的一氧化碳?xì)怏w轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)電路轉(zhuǎn)換處理后，由LED顯示一氧化碳?xì)怏w濃度，并將此信號轉(zhuǎn)變成電流或者頻率信號，送到二次儀表，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測。

一氧化碳?xì)怏w傳感器主要采用半導(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、CO分析儀基本原理

當(dāng)前，市面上的CO分析儀采用最多的是的是電化學(xué)原理的傳感器，其原理是兩個(gè)電極浸沒在一個(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)電極就是對電極 （C）；這兩個(gè)電極通過含有電阻的外電路導(dǎo)通，可以測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)，通過它反應(yīng)物質(zhì)才能夠在兩個(gè)電極間移動(dòng)。

3、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逐漸毒化電極，降 低其活性，從而導(dǎo)致其靈敏度降低。

4、毛細(xì)孔控制

CO分析儀所有傳感器均采用一些方法來控制進(jìn)入傳感器的氣體的量。最通用的方法是在傳感器的上端開一個(gè)小孔，稱為毛細(xì)孔。這個(gè)毛細(xì)孔用于限制一氧化碳?xì)怏w到達(dá)工作電極的速率，還可以確保傳感器的線性和重復(fù)性。

5、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，它對反應(yīng)的催化能力就會大大降低，影響傳感器的輸出信號，CO分析儀的測量就會大受影響。

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。