臭氧測試儀是用于檢測和測量環(huán)境中臭氧濃度的專業(yè)設備，其核心原理基于臭氧的化學或物理特性，通過特定的傳感器將臭氧濃度轉化為可量化的電信號。
以下是
臭氧測試儀的主要檢測原理及技術細節(jié)：
一、電化學傳感器原理
電化學傳感器是臭氧測試儀中常用的類型之一，其工作原理基于臭氧與傳感器內(nèi)部電解液發(fā)生的氧化還原反應。
1.反應機制：
臭氧分子通過傳感器表面的透氣膜擴散至工作電極（通常為鉑或金）。
在工作電極表面，臭氧被還原為氧氣，同時釋放電子，產(chǎn)生微電流。
參考電極（如銀/氯化銀電極）維持電解液電位穩(wěn)定，確保反應電流與臭氧濃度成線性關系。
2.信號處理：
產(chǎn)生的微電流（通常為納安級）被放大并轉換為電壓信號。
通過校準曲線（電流-濃度關系）將電壓信號轉換為臭氧濃度值。
3.特點：
優(yōu)點：靈敏度高、選擇性好、成本較低，適用于低濃度檢測。
缺點：傳感器壽命有限（通常1-3年），需定期更換；易受濕度、溫度影響，需溫度補償。
二、臭氧測試儀紫外線吸收法原理
紫外線吸收法是另一種高精度臭氧檢測技術，基于臭氧對特定波長紫外光的吸收特性。
1.反應機制：
臭氧分子對波長為254nm的紫外光具有強吸收作用，吸收強度與臭氧濃度成正比（朗伯-比爾定律）。
光源（如低壓汞燈）發(fā)射紫外光，穿過含臭氧的氣體樣本后，剩余光強被光電探測器測量。
通過比較入射光強與透射光強，計算臭氧濃度。
2.信號處理：
光電探測器將光強信號轉換為電信號，經(jīng)放大和模數(shù)轉換后輸入微處理器。
微處理器根據(jù)預設算法（如雙光路補償法）消除干擾因素（如灰塵、水蒸氣），輸出準確濃度值。
3.特點：
優(yōu)點：精度高、穩(wěn)定性好、壽命長，適用于高精度檢測（如環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)過程控制）。
缺點：設備成本較高，需定期清潔光學窗口，對環(huán)境濕度敏感。
三、臭氧測試儀半導體傳感器原理
半導體傳感器利用臭氧與半導體材料表面發(fā)生的化學反應改變其電導率，從而檢測臭氧濃度。
1.反應機制：
臭氧分子吸附在半導體表面，奪取表面電子，導致半導體電導率下降。
電導率變化與臭氧濃度成反比關系。
2.信號處理：
通過測量半導體電阻或電壓變化，間接計算臭氧濃度。
需加熱半導體元件以加速反應并提高選擇性。
3.特點：
優(yōu)點：響應速度快、體積小、成本低，適用于便攜式設備。
缺點：選擇性較差（易受其他氧化性氣體干擾），需定期校準。
四、臭氧測試儀化學發(fā)光法原理
化學發(fā)光法是一種高靈敏度檢測技術，基于臭氧與乙烯反應產(chǎn)生的化學發(fā)光現(xiàn)象。
1.反應機制：
臭氧與乙烯在反應室中混合，生成激發(fā)態(tài)甲醛，激發(fā)態(tài)甲醛退激時發(fā)射光子。
光強與臭氧濃度成正比。
2.信號處理：
光電倍增管（PMT）檢測光信號并轉換為電信號，經(jīng)放大后輸出濃度值。
3.特點：
優(yōu)點：靈敏度高（可達ppt級），適用于超低濃度檢測（如大氣臭氧層監(jiān)測）。
缺點：設備復雜、成本高，需定期更換反應氣體（乙烯）。
