给日本理研CO-82型一氧化碳检测仪换国产传感器

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2015/08/01

私聊

气体检测

公司有一台80年代购买的日本理研（RIKEN）CO-82型便携式一氧化碳检测仪，由于该机的电化学传感器失效，太老的仪器，买不到传感器配件，一直扔在柜子里。想办法用国产的传感器对其改造，让它又能继续发挥作用。
一、仪器基本情况
装在皮套内，可以别在腰间和拎在手里：

理研（RIKEN）CO-82的参数，早期的产品功能简单：

从皮套中取出：

生产日期1985年3月，30年了！那个年代的商标有点简单：

仪器侧面的功能区：

顶部是传感器探头和显示窗：

使用2节5号电池：

二、拆机，看看内部电路
工作原理：该机电路原理框图如下，空气中的一氧化碳在传感器中产生微弱电流，由仪器的前级转换为电压信号，经过调理、温度补偿电路，一路送模数转换电路（A/D）转换为数字信号，由液晶显示器显示；一路与预设的报警值对比分析，当超范围时发出声光报警。

拆下后背一颗固定螺丝，打开机器：

拆下两颗固定电路板螺丝：

取出电路板：

电路板背面，有一根飞线、两只二极管搭棚：

传感器安置在右边顶部：

传感器仓，电接点是镀金的，确保接触良好：

电路板右侧功能区的操作开关等器件：

绿色调零电位器10KΩ，采用多圈电位器，很耐用：

考虑到定点监控需要，有报警信号输出插座，可以把声音用喇叭播放或通过扩音器播放：

ICL7660CPA是小功率极性反转电源变换器，为电路中的运放提供负电源：

两只金属帽封装的运放，型号是ICL8021CTY，高可靠低功耗双极性运算放大器，作前级和调理电路用：

电阻全部套上了塑料管，防止短路；电阻丛中一枝独立的是热敏元件，温度补偿用：

戴“小白帽”的蓝色小精灵是高品质钽电容，电路板上使用了好几只：

TSC公司的7106CPL是一款专为液晶数字万用表设计的三位半双积分A/D转换器，在本机直接驱动液晶显示板：

黑色圆柱体是蜂鸣器，当气体浓度超范围时“滴滴滴”报警：

NEC的C802C是光电耦合器，通过Φ2.5mm插座输出报警信号，同时起到隔离外部电路与仪器电路的作用：

液晶显示器采用镀金插座硬连接，非常牢固，避免了“斑马纸”连接故障多的毛病：

液晶显示板下面是背光LED和报警红LED：

通过拆解，该仪器电路并不复杂，电路大多数元件使用分离电子元件，但质量可靠、工艺严谨、经久耐用。

三、传感器替换

1、取下的原装传感器，是理研公司自己的产品，型号ES-81，二电极电化学传感器：

传感器已经失效，电解液泄漏并干涸了，市面上买不到：

新购的国产ME2-CO型传感器，在TB拍的，连快递费一共40元：
送了一只安装架、几只镀金插孔钉（电极不能焊接，使用插孔作连接），非常贴心：

传感器装在塑料瓶内：

郑州炜盛电子科技有限公司出品：

存放时，两只电极是被金属弹簧短路保护的：

ME2-CO型传感器的技术指标：

国产传感器与原装传感器外形有较大差距，不能直接使用：

2、对国产传感器外形进行改造
改造原则：利用原传感器骨架，便于安装。用钢锯片将原传感器上下两端锯开，去掉内部的电极、纤维柱等，只保留外壳。

先取下金属底盖：

中间的圆孔是对电极通气孔：

锯断电解液仓：

电解液仓中有一只高分子纤维柱，吸纳电解液并保持工作电极与对电极的离子、电子迁移通道联通：

锯下顶盖：

黑色物质是工作电极：

老传感器拆开后，只用图中箭头所指部分：

找一个直径Φ22mm塑料瓶盖，按照新传感器电极位置，在上面打两个Φ2.2mm孔，将两只镀金插孔钉尾端焊上引线：

将两只插孔钉固定在瓶盖上，下方是工作电极引线（黑色电线），右边是对电极引线（棕色电线）：

在瓶盖内，用AB胶固定插孔钉：

等AB胶固化后，将引线穿入老传感器外壳，黑线接中间的镀金金属环，棕线接底部：

最后，焊接好引线，用粘接剂（万能胶）将新传感器基座与原传感器外壳固定在一起：

将改造后的传感器插座装入仪器：

插入新传感器：

四、使用情况

给仪器装入电池，打开电源开关，如果显示不为“零”，可微调一下右侧的调零旋钮：

按下右边白色“CHECK”按钮，红灯亮，发出“滴滴滴”报警声：

很快，数值迅速下降，停止“滴滴滴”报警声：

环境为“零”状态，几秒钟后，显示值稳定后也为“零”：

正式使用前，应将仪器送有关部门用CO标定（仪器内部有调整电位器），由于该仪器是阀值报警，功能简易，标定时，只需按照CO规定浓度值调节电位器使之报警即可，并记下此时对应的显示数值。传感器更换后，由于厂家不同，其电化学曲线不同，仪器显示的数值不再是一一对应CO浓度，是一个相对值。若要记录测试浓度值，需要换算一下，稍微麻烦一些（也可以打开仪器，调整电路板上的几只电位器或有关元件，使显示值一一对应，但专业要求较高）。

维修后语：早期进口的日本理研电化学传感器一氧化碳检测仪，采用二电极传感器，虽然主机电路简单，但元件及工艺过硬，非常耐用。由于传感器缺乏，将国产的ME2-CO型一氧化碳电化学传感器稍加改造接上去，用在要求不高的地方，使老仪器焕发青春、减少了电子垃圾丢弃，又节约了资金。