传感器技术在环境监测中的应用研究进展

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传感器技术在环境监测中的应用研究进展

作者：马沙沙刘彦粉

来源：《中国化工贸易·中旬刊》2017年第07期

摘要：随着社会经济发展和人们环保意识的提高，公众对大气污染问题日趋关注，对大

气污染资料的获得要求也日益强烈。本文主要讨论了传感器技术在环境检测中的应用。首先简单介绍传感器的技术，在环境探测传感器方面主要采用了两种传感器，即气体传感器和液体传感器，气体传感器主要用于氮氧化物和硫氧化物检测；液体传感器的目的是检测企业的水检测。本文介绍了传感器技术在环境检测中的应用进展。

关键词：气体传感器；液体传感器；环境检测

随着人类对环境质量的关注，在实际的环境检测过程中，人们往往需要方便携带，并能在测试设备和仪器的情况下实现对物体的各种连续动态监测分析。新的传感器技术可以满足上述要求。传感器技术一般由两个部分组成：可以与测试进行反应的部分和信号转换器。后一种效应被转换为一种电或光信号，可以在测量对象的反应后被仪器识别。本文综述了近年来气体传感器和液体传感器在环境检测中的应用。

1传感器分类

传感器技术由两个部分组成，包括对测试的部分响应和实现信号转换的转换器部分。传感器技术中的信号传感器主要由电或光信号来表示。由于不同的分类方法，传感器的类型不同。分类可分为：光学传感器和电化学传感器。根据反应原理，分类可分为：免疫传感器和酶生物传感器，分类可分为：液体传感器和气体传感器。

2气体传感器

气体传感器可以对大气环境中的污染物进行监测，如氮氧化合物、含硫氧化物等；也可以对企业空气环境质量进行检测，尤其是出现污染的房屋或楼道，均可采用传感器快速方便地进行检测。

以含氮氧化物（NOx）为例，大部分的含氮氧化物来源于企业排放的烟，随着国内消费水平的提高和企业的发展，企业废气排放呈逐年上升趋势。采用金属氧化物半导体，可以对企业排放气体中的NO进行直接检测。如Dutta等人设计的传感器，采用Pt为电极，YSZ（铂-氧化钇-氧化锆）为氧离子转换器，将其安装到企业废气排放口，可以检测含量为1×10-4～1×10-3范围的NO。但该装置也存在一定弊端，其中CO和NO2存在一定的交叉反应性。造成酸雨的主要物质——含硫氧化物是目前环境检测的重点项目，其在大气环境中的含量往往低于1×10- 6，因此需要更高灵敏度的传感器。如采用表面声波（surfaceacousticwave）设备，可以提高检测的灵敏度，但此种做法势必会增加检测成本和检测设备的体积。