等压法透氧测试的国际标准ISO15105-2、ASTM D3985和中国国标GB/T 19789都要求采用库仑电量传感器,并且明确说明该库仑电量传感器是一种无需校准的绝对值传感器。但是在市场上还存在一种采用电化学传感器的透氧仪,其检测精度和稳定性都无法和库仑电量传感器相比,以下是对这两种传感器的分析介绍:
一、库仑电量传感器
1、库仑电量传感器是国际公认的绝对值传感器
库仑电量传感器符合法拉第定律,每进入一个氧气分子,就会释放出四个电子,输出效率高达98%,这个线性正比关系不受渗透浓度和传感器环境变化影响。
2、库仑电量传感器对渗透过来的氧气进行100%的检测,不漏掉一个。
3、库仑传感器是无需校准的
平时只需要对样品的测试环境,如温湿度、流量、基准噪音等参数进行准确控制。可以利用MOCON提供的具有NIST有效追溯性的标准膜对透氧仪整机进行验证,而非校准。
4、库仑绝对值传感器不受环境温度、传感器温度和载气流速的影响
5、库仑电量传感器的使用寿命长。
在正常的连续高阻隔测试情况下,可使用5年。
5、只有MOCON公司的透氧仪采用了真正的库仑电量绝对值传感器
只有MOCON透氧仪真正符合ISO10105-2、ASTM D3985和GB/T 19789等标准求,其精度、可靠性之高是全球公认的。
二、电化学传感器:
1、电化学传感器是一种相对值传感器。
为了延长传感器的使用寿命,电化学传感器外层包覆着一层软膜,从样品渗透过来的氧气中只有一小部分能透过这层软膜,最终进入传感器而产生电信号,这层软膜的存在使渗透过程变成了两次,使这个传感器成为了一个相对值传感器,不能根据氧分子数量线性地输出电信号。
2、电化学传感器只检测一小部分渗透过来的氧气。
而大部分渗透过来的氧气从旁路直接排出,没有被100%地检测,软膜的自身渗透性能变化(如老化、温度变化等)直接影响测试的准确性。
3、电化学传感器需要用不同浓度的氧气进行分段校准补偿。
但是由于电化学传感器只对一部分氧气进行检测,无法达到线性的输出,所以只用几种浓度的氧气进行校准仍然无法保证全量程精度。只要透氧仪需要校准补偿,它即是采用了不符合标准要求的电化学传感器。
4、电化学传感器会受环境温度、传感器温度和载气流速的影响