技術科普：哪些因素會影響電化學傳感器的使用壽命？

在當今科技飛速發展的時代，傳感器作為獲取信息的關鍵部件，廣泛應用于各個領域。其中，電化學傳感器憑借其高靈敏度、高選擇性以及能夠在復雜環境中工作的特點，在工業生產、環境保護、醫療健康等諸多方面發揮著不可或缺的作用。

然而，電化學傳感器的使用壽命卻受到多種因素的影響，這不僅關系到其性能的穩定性，也與使用成本和應用效果緊密相連。

1、傳感器材料和制造工藝的影響

電化學傳感器的基本結構包括透氣膜、電極（工作、參比、對電極）、電解質和過濾器。這些結構件的材料、設計工藝都會影響傳感器的壽命

• 電極材料: 貴金屬電極（如金、鉑）通常比碳電極更穩定、壽命更長。

• 電解液: 水溶液電解液可能因蒸發、泄漏或污染而失效；凝膠或固態電解質通常更耐用，壽命更長。

• 透氣膜: 用于選擇性透過目標氣體的隔膜（如PTFE）。膜可能被堵塞、污染、干燥或物理損壞，導致響應下降或失效。疏水性膜通常更耐濕度和污染物影響。

• 催化劑: 催化劑的活性會隨著時間推移而逐漸降低（中毒、燒結、流失），導致靈敏度下降。

• 制造工藝和質量: 密封性、內部結構設計、材料純凈度等直接影響長期穩定性。

2、使用環境的影響

• 溫度：過高（＞50℃）加速電解液干涸，過低（＜0℃）抑制化學反應，導致靈敏度下降。

• 濕度：濕度過高（＞90% RH）易引發電極腐蝕，過低則造成電解液揮發失效。

• 壓力：劇烈壓力波動會干擾氣體擴散，使檢測結果失準，長期高壓甚至損壞傳感器結構。

• 復雜環境條件：粉塵、油污、水滴等可能堵塞隔膜或污染傳感器表面。

3、氣體濃度的影響

• 目標氣體濃度：持續暴露在高濃度檢測氣體中，會加速電極損耗，縮短傳感器 30% 以上壽命。

• 干擾氣體：如檢測 CO 時混入 H?，不僅導致誤報，還會使傳感器 “慢性中毒”，靈敏度永久性降低。

4、錯誤使用的影響

• 偏置電壓: 施加在電極上的電壓過高會加速電極腐蝕或引發不必要的副反應；電壓過低則可能導致響應不足。

• 工作模式: 連續工作比間歇工作消耗更快。

• 過載: 暴露于遠超過量程的濃度會嚴重損害傳感器。

延長電化學傳感器壽命的建議

環境管控：盡可能在推薦的溫濕度范圍內使用和存儲。

氣體防護：若現場存在干擾氣體，提前選擇抗干擾能力強的傳感器；檢測高濃度目標氣體時，增加氣體稀釋裝置或縮短檢測時長。

定期維護：嚴格按照說明書要求，定期（如每 3 - 6 個月）進行一次校準；長期閑置時，應在推薦的條件下（如低溫、干燥、無目標氣體環境）存放。

精準選型：購買前明確使用場景和檢測需求，與專業供應商溝通，選擇適配的傳感器型號，并優先考慮口碑好、售后完善的品牌。