固定式一氧化碳报警器技术原理：电化学传感器的“氧化-还原”微电流

 一氧化碳（CO）与空气比重相近（0.967），无色、无味、无刺激性，却会与血红蛋白结合成碳氧血红蛋白，阻碍氧气运输。当环境浓度达到35 ppm持续6–8 h，人体即出现头痛、乏力；超过800 ppm可在45 min内失去意识，2 h致死。工业上，加热炉、燃气锅炉、冶金还原、地下车库尾气——都可能产生CO；民用场景中，燃气热水器、炭火火锅、封闭车库亦屡见不鲜。固定式一氧化碳报警器正是在这些“隐形风险点”7×24 h值守的“哨兵”，通过连续监测、就地报警、联动排风，把中毒事故挡在“昏迷”之前。

主流固定式CO报警器采用电化学原理：传感器内部由工作电极、对电极与参比电极组成，CO分子经扩散孔与透气膜进入电解液后，在工作电极表面发生氧化反应。释放出的电子流经外电路形成微安级电流，其大小与CO浓度成正比；对电极则还原氧气完成闭环。通过精密运放转换、温度补偿与数字滤波，最终输出4–20 mA或RS485信号，实现±3%FS的测量精度，分辨率可达0.1 ppm，响应时间T90≤20 s。为提高寿命与抗干扰能力，型号采用“大孔径半固态电解质”与“毛细限流”结构，使传感器在-20℃～+50℃、15%–95%RH范围内漂移<±3%FS/年，连续工作寿命≥3年，免更换周期较传统液体电解质延长一倍。

一、系统组成：探头＋控制器＋执行器“铁三角”

1.探头：隔爆铸铝外壳，防爆等级Ex d IIC T6 Gb，IP66防护，可置于室外酸碱、盐雾、粉尘环境；内置OLED工业彩屏，就地显示实时浓度、量程、温度，夜间3 m外清晰可读。

2.控制器：壁挂式或19″盘装，最多可接255个探头，具备声光指示、历史曲线、数据导出、MODBUS-RTU/TCP上传；支持三级报警设定，可区分预警（25 ppm）、高报（50 ppm）、高高报（100 ppm），满足不同行业需求。

3.执行器：控制器内置2–8组继电器，联动防爆声光报警器、轴流风机、电磁阀或DCS/PLC；当浓度超过阈值，1 s内启动排风，3 s内切断燃气阀，实现“测-报-控”闭环。

二、选型指南：避开“民用级”陷阱，牢记“五看两问”

1.看认证：工业现场必须选防爆型（Ex d IIC T6），并具备计量器具型式批准（CPA）、消防3C、SIL2功能安全证书；民用住宅可选Ex e或普通型，但须符合GB 15322.2-2019。

2.看量程：一般环境0–100 ppm；燃气锅炉房0–500 ppm；冶金、焦炉建议0–1000 ppm；若存在高浓度冲击风险，可选0–2000 ppm自动稀释型。

3.看输出：工业场合优先4–20 mA+RS485双输出，方便接入DCS；民用或小型商用可选开关量驱动风机即可。

4.看安装方式：墙壁、抱管、管道、流通池四种；若测高温烟气，需配降温探杆与除尘过滤器；测地下车库可选扩散式，减少泵维护量。

5.看售后：传感器是否支持热插拔？厂家能否提供至少1次/年上门标定？标定报告是否可追溯至国家二级气体标准物质？

两问：

-现场是否存在H₂S、SO₂、硅蒸汽等交叉干扰？若有，需选带过滤膜或红外CO传感器。

-是否需要物联网云平台？若需要，确认GPRS/NB-IoT模块的资费、数据归属权与加密方式。

三、固定式一氧化碳报警器安装与调试：位置决定成败，细节决定可靠

1.安装高度：CO比重与空气接近，可在距地1.2–1.5 m呼吸带安装；若用于高温烟气，需降至0.5 m避开热浮层，并加30 cm防尘罩。

2.布点间距：室内封闭空间≤7.5 m半径一个；大空间按100 m²一个估算；车库沿行车道两侧交错布置，水平间距≤15 m。

3.电气接线：探头与控制器采用三芯屏蔽电缆（24 V+4–20 mA），线径≥1.5 mm²，屏蔽层单端接地；防爆区域须配防爆挠性管与格兰头，严禁穿PVC管。

4.标定：使用国家二级标准CO气样（25 ppm、100 ppm、400 ppm三点），通气流速0.5 L/min，示值误差≤±3%方可验收；记录零点、增益与温度补偿系数，存档备查。

四、运行维护：让传感器“延寿”的三把钥匙

1.定期标定：每6个月一次量程标定，每3个月一次零点检查；若现场存在硅、硫、卤素，缩短至3个月。

2.滤芯更换：防尘/防水滤芯每6个月更换，高温型烧结过滤器每12个月超声波清洗一次，防止“气阻”导致响应变慢。

3.数据比对：建立“探头-便携仪”双通道复核制度：巡检人员携便携式CO仪与固定探头同点测量，偏差>10%立即排查原因，避免“假安全”。