必须使用聚四氟乙烯（PTFE）管将蜂箱测量点连接到气体分析仪，因为其化学惰性高且吸附性能极低。标准的塑料管会与蜂箱中发现的甲酸的腐蚀性和极性性质发生反应，导致气体分子粘附在管壁上，从而导致浓度读数不准确。
“电子鼻”的准确性完全依赖于它接收到的样品的质量。PTFE管充当化学中性的传输系统，防止蜂箱内部的腐蚀性甲酸吸附到管壁上，并在到达传感器之前改变数据。
样品传输的化学原理
甲酸的挑战
蜂箱环境包含特定的挥发性化合物，尤其是甲酸。
这种物质在化学上被定性为具有高度腐蚀性和极性。
这些性质使得甲酸与通用管材中使用的许多标准材料高度反应。
吸附问题
当像甲酸这样的极性气体分子通过标准塑料管传输时，它们倾向于“粘附”在内壁上。
这个过程称为吸附。
如果管材吸收了这些分子，那么管末的气体浓度将低于蜂箱内的实际浓度。
PTFE的惰性
PTFE因其高化学惰性而与众不同。
它抵抗与气体样品的相互作用，防止分子与管材表面结合。
这确保了管材仅作为导管，而不是化学参与者。
确保数据完整性
防止组件损失
使用电子鼻的主要目标是检测蜂箱中存在的特定气体混合物。
如果管材保留了部分样品，分析仪将检测到“剥离”的大气版本。
PTFE确保原始气体样品在不丢失关键组件的情况下进行传输。
避免交叉污染
由于PTFE的吸附性非常低，它不会保留先前样品的残留物。
标准塑料可能会保留化合物，然后将其释放到后续样品中。
PTFE确保当前读数反映的是蜂箱的即时状况，而不是过去测量的“幽灵”。
替代的风险
采样浓度误差
该系统中最重要的故障点是现实与测量之间的差异。
使用非PTFE管会导致直接的采样浓度误差。
分析仪可能工作正常，但由于输入样品在传输过程中受到污染，数据将是错误的。
腐蚀性降解
标准塑料不适合处理腐蚀性环境。
长期暴露于甲酸会降解标准管材。
这种降解会改变管子的表面纹理，随着时间的推移进一步增加吸附和错误的速率。
为您的项目做出正确选择
为确保您的蜂箱监测数据具有可操作性和有效性，请考虑以下与您目标的一致性：
- 如果您的主要关注点是数据准确性：您必须使用PTFE来防止像甲酸这样的极性分子的吸附，确保传感器读取真实的浓度。
- 如果您的主要关注点是设备寿命：您必须使用PTFE来抵抗化学腐蚀，从而随着时间的推移保持采样线的完整性。
通过使用PTFE，您可以消除样品传输的变量，让您相信分析仪读取的是蜂箱，而不是管子。
总结表：
| 特性 | PTFE管 | 标准塑料管 |
|---|---|---|
| 化学惰性 | 极高 | 低（与甲酸反应） |
| 吸附率 | 可忽略（不粘） | 高（分子粘附在壁上） |
| 耐腐蚀性 | 优良（耐酸） | 差（随时间降解） |
| 数据准确性 | 高完整性 | 频繁的浓度误差 |
| 交叉污染 | 无（无残留） | 高风险（残留气体） |
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参考文献
- C. Tiebe, Ralf Einspanier. P3.10 Proof-of-concept trial of the portable electronic nose PEN3 for detection of formic acid concentration in the beehive. DOI: 10.5162/sensoren2019/p3.10
本文还参考了以下技术资料 HonestBee 知识库 .
