三种常见臭氧检测仪测量方法比较

 一.紫外线吸收法（UV Absorption）- 精度高

1.  工作原理 ：让254nm的紫外线穿过空气样本，利用臭氧吸收紫外线的特性，通过测量光强度下降幅度计算臭氧浓度。

2.  优势 

     • 准确性和稳定性极高，误差可低至1%。

     • 长期漂移极小，且有持续零参考。

     • 测量范围广，从ppb级别到极高浓度（25% wt / 500 g/m³）。

     • 受其他气体干扰极低。

3.  适用场景 ：工业过程控制、环境监测、法规遵从等对精度要求高的场景。

4.  产品类型 ：低量程、中量程、高量程紫外线臭氧分析仪，还有紫外线OEM产品、校准源、水中臭氧测量仪。

5.  维护与寿命 ：几乎无需日常维护，紫外灯寿命约3-5年，无消耗性组件（仅紫外灯需关注）。

二.电化学传感器法（Electrochemical Sensors）——便携实用

1.  工作原理 ：臭氧进入传感器后与电解质发生反应，产生与臭氧浓度对应的微小电流，再将电流转化为ppm或ppb级别的臭氧读数。其结构包含透气膜（阻挡颗粒、湿度和污染物，允许臭氧扩散进入）、电解质层（提供氧化还原反应介质）、三电极体系（工作电极负责臭氧氧化还原、对电极平衡反应、参比电极维持稳定基准电位）、微控制器/信号电路（转换电流为读数）。

2.  优势 

     • 体积小、重量轻，便于携带。

     • 功耗低，适合电池供电。

     • 响应速度快，小于10秒。

     • 成本较低，适合个人暴露监测和环境空气监测。

3.  局限性 

     • 传感器寿命有限，通常为6个月至2年。

     • 长期使用会因电解质消耗产生漂移。

     • 对其他氧化性气体（如NO₂、Cl₂）敏感，易受干扰。

4.  适用场景 ：手持或可穿戴式臭氧检测仪、安全监测仪等便携式设备，适用于清洁、受控环境。

5.  维护与寿命 ：需定期更换传感器，频繁接触臭氧会增加校准频率。

  三.加热金属氧化物传感器法（HMOS）——坚固耐用

1.  工作原理 ：通过集成微加热器将金属氧化物元件加热到200-400°C的工作温度，金属氧化物传感层直接接触环境空气或采样气流，臭氧（强氧化剂）在传感器表面反应改变载流子密度，进而引起电阻变化，电子设备检测电阻变化并转化为浓度信号。

2.  优势 

     • 使用寿命较长，为2-5年，且稳定性好。

     • 响应速度快，小于10秒。

     • 适用于恶劣或工业环境，能应对温度和条件波动。

     • 维护需求低，无消耗性电解质和活动部件。

3.  局限性 

     • 准确性中等，特定范围误差可达5%，通常为10%。

     • 对其他气体（尤其是挥发性有机化合物VOCs）交叉敏感性高。

     • 不适用于极高浓度臭氧环境。

4.  适用场景 ：工业安全系统、固定安装设备，以及温度和条件波动的环境。

5.  维护与寿命 ：寿命较长，但需考虑定期校准，可轻松更换或运输校准。

四.臭氧测量方法选择指南

  （一）依据准确性需求

 • 精度至关重要时，选择紫外线吸收法。

 • 一般监测或安全报警场景，选择电化学传感器法或加热金属氧化物传感器法。

  （二）依据便携性需求

 • 手持或可穿戴设备，优先选电化学传感器法。

 • 固定使用场景，可选紫外线吸收法（通常为固定或台式）或加热金属氧化物传感器法（适合固定长期检测，也可电池供电便携）。

  （三）依据环境条件

 • 恶劣、崎岖环境，选择加热金属氧化物传感器法。

 • 清洁、受控环境，选择电化学传感器法。

 • 实验室或工业控制室，选择紫外线吸收法。

  （四）依据维护需求

 • 希望减少日常维护，选紫外线吸收法。

 • 可接受定期更换部件，选电化学传感器法。

 • 追求较长使用寿命，可接受定期校准，选加热金属氧化物传感器法。