一、电化学原理
利用气体在电化学传感器上发生氧化还原反应,从而产生电流。在传感器内部,有两个电极,分别为工作电极和对电极,中间通过电解质隔开。当臭氧气体进入传感器后,在工作电极上发生氧化反应,失去电子,而在对电极上发生还原反应,得到电子,从而形成电流。电流的大小与臭氧的浓度成正比关系,通过测量电流的大小就可以得出臭氧的浓度。这种原理的臭氧检测仪具有精度高、稳定性好、响应速度快等优点,常用于环境监测、工业生产等领域。
二、紫外吸收原理
臭氧对紫外线具有强烈的吸收特性,其吸收程度符合朗伯 - 比尔定律。当紫外线通过含有臭氧的气体时,部分紫外线被臭氧吸收,通过测量紫外线被吸收后的强度变化,就可以计算出臭氧的浓度。基于该原理的臭氧检测仪通常采用紫外光源和光电探测器,具有测量范围宽、精度高、不受其他气体干扰等优点,常用于大气环境监测、空气质量检测等领域。
三、半导体原理
利用半导体材料对臭氧气体的吸附和反应特性来检测臭氧浓度。半导体传感器通常由金属氧化物半导体材料制成,如二氧化钛、氧化锌等。当臭氧气体吸附在半导体材料表面时,会与材料表面的氧离子发生反应,导致半导体材料的电阻发生变化。通过测量电阻的变化来间接测量臭氧的浓度。这种原理的臭氧检测仪具有结构简单、成本低、体积小等优点,但精度相对较低,易受其他气体干扰。
四、化学发光原理
某些化合物与臭氧发生化学反应时会产生发光现象,发光强度与臭氧浓度成正比。通过检测发光强度来确定臭氧的浓度。这种方法具有灵敏度高、选择性好等优点,但仪器结构相对复杂,常用于科研和高精度检测领域。