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什么是氣體檢測儀?氣體檢測儀有哪些分類?

時間:2022-5-12閱讀:109
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氣體檢測儀.jpeg

氣體檢測器是什么?

氣體檢測儀,顧名思義,是一種檢測氣體泄漏濃度的儀器儀表工具,包括:便攜式氣體檢測儀、手提氣體檢測儀、固定氣體檢測儀、在線氣體檢測儀等。氣敏傳感器主要用于檢測環(huán)境中存在的氣體種類,氣敏傳感器用于檢測氣體成分和氣體含量。

一般而言,氣體感應(yīng)器的定義基于檢測目標的分類,即任何用來探測氣體成分和濃度的傳感器,無論采用物理方法還是化學(xué)方法,都被稱為氣體傳感器。例如,雖然探測氣體流量的傳感器不作為氣體傳感器,但熱導(dǎo)氣體分析儀屬于重要的氣體傳感器,但它們有時采用基本一致的探測原理。

氣體檢儀器的分類:

氣體檢測器按其所用的檢測原理可分為以下幾類:

·半導(dǎo)體式:是利用某些金屬氧化物半導(dǎo)體材料,在一定溫度下,電導(dǎo)率隨環(huán)境氣體成分變化而改變的原理。例如,酒精傳感器,是利用二氧化錫在高溫下遇到酒精氣體時,電阻將急劇降低的原理。

燃燒型:該傳感器是在白金電阻表面制備耐高溫觸媒層,在一定溫度下催化燃燒可燃氣體,燃燒過程是白金電阻溫度升高,電阻變化值是可燃氣體濃度的函數(shù)。

·熱導(dǎo)池型:每種氣體,都有其自身的熱導(dǎo)率,當兩個和多個氣體的熱導(dǎo)率相差很大時,可用熱導(dǎo)元件來測定其中一個成分的含量。這些傳感器已經(jīng)用來檢測氫、二氧化碳和高濃度甲烷等氣體。這類氣敏元件的應(yīng)用范圍比較窄,限制因素較多。


電化學(xué)式:其相當一部分易燃、有毒有害氣體具有電化學(xué)活性,可以用電化學(xué)氧化或還原。通過這些反應(yīng),可以區(qū)分氣體成分,測定氣體濃度。電化學(xué)氣體傳感器有許多子類:

·(1)原電池型氣體傳感器(又稱加伏尼電池型氣體傳感器,又稱燃料電池型氣體傳感器,也有稱自發(fā)電池型氣體傳感器),它們的原理形同我們用的干電池,只是,電池的碳錳電極被取代。就拿氧氣傳感器來說,氧氣在陰極被還原,通過安培計流到陽極,鉛金屬在這里被氧化。電流值與氧氣濃度有直接關(guān)系。它能有效地探測出氧、硫、氯等物質(zhì)。

·(2)恒電位電解池式氣體傳感器,這種傳感器用來檢測還原性氣體非常有效,其原理不同于原電池型傳感器,其電化學(xué)反應(yīng)是在電流強制作用下產(chǎn)生的,是一種真正的庫侖分析傳感器。該傳感器已成功應(yīng)用于檢測一氧化碳、硫化氫、氫氣、氨氣、肼和其他氣體,是目前主流的有毒有害氣體檢測傳感器。

(3)濃差電池型氣敏元件,具有電化學(xué)活性的氣體在電化學(xué)槽的兩邊,會自發(fā)形成濃差電動勢,而電動勢的大小與氣體濃度有關(guān),這種傳感器的成功實例就是汽車用氧傳感器、固體電解質(zhì)傳感器。

(4)限流型氣體傳感器,這是一種測量氧氣濃度的傳感器,它利用電化池中的限流與載流子濃度有關(guān)的原理,制作一種氧(氣)濃度傳感器,用于汽車氧氣檢測和鋼水中氧濃度檢測。

·紅外型:大多數(shù)氣體在中紅外區(qū)都具有特征吸收峰,當探測到特征吸收峰的位置時,就可以確定特定氣體的濃度。

該傳感器過去曾是大型分析儀器,但近幾年來,隨著基于MEMS技術(shù)的傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,這種傳感器已由10升、45公斤的巨無霸減至2毫升(拇指大小)左右。采用不需調(diào)制光源的紅外探測器,使儀器*無機械運動部分,*實現(xiàn)了無維護化。紅外氣敏傳感器能有效識別氣體的種類,并能準確測量氣體濃度。成功地應(yīng)用于:二氧化碳、甲烷探測。


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