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气体探 测器的检测方式及原理,根据气 体的不同所用的检测方式也不同。气体探 测器常用的检测方式有:催化燃烧式、电化学式、红外式 和半导体式四种检测方式。催化燃 烧一般用于检测可燃气体;电化学 式一般运用于有毒气体的检测;红外式 主要检测低碳连碳氢化合物和二氧化碳;而半导 体式由于较容易受其他气体的干扰,所有只 限用于只有单一气体的环境中。

 

⒈催化燃烧的工作 原理是气敏材料(如电压互感器、电热丝等)在通电的状态下,气体探测器将收集 进来的可燃性气体氧化燃烧或者在催化剂的作用下氧化燃烧,气敏部 件由于燃烧而温度升高,从而使 其电阻值发生变化。催化燃 烧式的检测必须保证检测环境中包含足够的氧气,无氧的 环境下气体探测器可能无法检测到任何可燃性气体。还有些含铅化合物、硫化合物、硫化氢、硅、磷化合 物可能会让气体传感器中毒或者抑制,如果检 测环境中含有这些物质应当选用抗中毒性的传感器。催化燃 烧式传感器的优点就是寿命长(一般三年)、线性度好、温度范围宽、适用于LEL之下的检测。缺点就 是需要有氧检测、需要定期校正。

 

⒉电化学式的气体 传感器是比较精密型传感器,它的工 作原理是电化传感器通过与检测的气体反生反应,并产生 与气体浓度成正比的电信号来工作。电化学 式的气体传感器是由传感电极或者工作电极和反电极组成,这类传 感器一般用于有毒气体。需要注 意的是有些品牌的气体传感器要求电极之间存在偏压,传感器稳定需要30分钟~24小时不等,并且需 要三个星期的时间来继续保持稳定。多数有 毒气体传感器需要少量的氧气来保持正常工作,传感器 背面有个通气孔可以达到目的。需要注 意的是高湿度及高干旱会影响气体传感器的使用寿命,瞬间压 力变化可能产生一个暂态的输出或者误报警。电化学 式气体传感器的优点是体积小、性能稳定、耗电量小、选择性好、线性度好、分辨率最高可达0.1ppm。缺点就是寿命短(一般12年)且出厂就开始工作、受温度湿度影响较大、抗干扰能力差。

 

⒊半导体式属于广谱型传感器,这类气 体传感器的工作原理是金属氧化物半导体的表面在吸收气体后电阻发生变化。半导体(固态)的预期寿命较长,但是与 其他传感器相比,它更易 于受到干扰气体的影响。因此,如果在 应用场合中有其他背景气的出现,半导体 传感器可能会发出错误报警。半导体 式气体传感器的优点是价格便宜、灵敏度高、能检测到ppm。缺点就是线性度差,只能作为定性的检测,受温度湿度影响较大。

 

⒋红外式气体传 感器属于精密型传感器,它具有 相当好的测量针对性。它基于 特定的分子只能吸收特定频率的红外辐射,当红外 辐射通过传感腔中的特定化合物时,只有那 些频率相符的红外辐射被吸收。目前主 要用于检测低碳链碳化合物和二氧化碳。红外式 传感器的灵敏度很高,但并不 表示它的准确性较其他类型传感器高。红外式 传感器的优点寿命长,能达到近10年(取决于红外光源)、允许无氧工作、不会中毒、适用于地下环境监测。缺点结构复杂、价格较贵、功耗较大。

[来源:http://] [作者:jnhadz] [日期:18-01-15]
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