氣體檢測儀是一種氣體泄露濃度(dù)檢測的儀器儀表工具,其(qí)中包括:便攜式氣體檢測儀、手持式氣體檢測儀、固定式氣(qì)體檢測儀、在線式氣體檢測儀等。主(zhǔ)要利用(yòng)氣體傳感器來檢測環境中存在的氣體種類,氣體傳感(gǎn)器是用來檢測氣體的成(chéng)份(fèn)和含量的傳感(gǎn)器。
一般認為,氣體傳感器的定義是以檢測目標為分類基礎的,也就是(shì)說,凡是用於檢測氣體(tǐ)成份(fèn)和(hé)濃度的傳感器都稱(chēng)作氣(qì)體傳感器,不管它(tā)是(shì)用物理方法,還(hái)是用化學方法。比如,檢測(cè)氣體流量(liàng)的傳感(gǎn)器不被看作氣體傳感器,但是熱導(dǎo)式氣(qì)體分析儀卻屬於重要的氣體傳感器,盡管它(tā)們有時使用大體一致的檢(jiǎn)測原理。
半導體式
它是利用一些金屬氧化物半導(dǎo)體材料,在溫度(dù)下,電(diàn)導率(lǜ)隨著環境氣體成份的(de)變化(huà)而變化的原理製造的。比如,酒精傳感器,就是利用二氧化錫在高溫(wēn)下遇到酒精氣體時,電阻會(huì)急劇減小的原理製備的。
優點(diǎn)
半導體式(shì)氣(qì)體傳感(gǎn)器可以有效地用於:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒精、甲醛、一氧化碳、二氧(yǎng)化碳、乙烯、乙炔、氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸等很(hěn)多氣體地檢測。尤其是,這種傳感器成本低廉,適宜於民用氣體(tǐ)檢測的需求。下列幾種半導(dǎo)體式(shì)氣(qì)體傳感(gǎn)器是成功的(de):甲烷、酒精、一氧化碳(城(chéng)市煤氣)、硫化氫、氨(ān)氣(包括胺類,肼類)。高質量的傳感器可以滿足工業檢測的需要。
缺點
穩定性較差,受環境影響較大;尤其,每一種傳感器的選擇性都不(bú)一(yī)樣的(de),輸出參數也不(bú)能確定(dìng)。因此,不宜應用於計量準(zhǔn)確要求的場所。
燃燒式
這種(zhǒng)傳感器是在白金電阻的表(biǎo)麵製備耐高(gāo)溫的催化劑(jì)層,在溫度下,可燃性氣體在其表麵催化燃燒,燃燒是白金(jīn)電阻溫度(dù)升高,電阻變化,變化(huà)值是可燃性氣體(tǐ)濃度的函數。
優點
催化燃燒式氣體傳(chuán)感器選擇性地檢測可燃性氣體:凡是不能燃燒的,傳感(gǎn)器都(dōu)沒有(yǒu)反(fǎn)應。催化燃燒式氣體傳感(gǎn)器計(jì)量準確,響應快速,壽命(mìng)較長。傳感器的輸出與環境的(de)爆炸危(wēi)險直接相關,在檢測領域(yù)是一類主導地(dì)位的傳感器。
缺點(diǎn)
在可燃性氣體範圍內(nèi),無選擇性。暗火工作,有引燃爆炸的危險。大部分元素有機蒸汽對傳感器都有中毒作用。
熱導池式
每一種氣體,都(dōu)有自己特定的熱導率,當兩個和多個氣體的熱導率(lǜ)差別較大時,可以利用熱導元件,分辨其中一個組分的含量。這種傳感器已經傳感器地用於氫氣的檢測、二氧化碳的檢測、高濃度甲烷的檢測。
這種氣體傳感器可應用範圍較窄,限製因素較多。
電化學式
它相當一部分的可燃性的、有毒有害氣體都有電化學活性,可以被電化學氧化或者(zhě)還原。利用這些反應,可以分辨氣體成份、檢測氣體(tǐ)濃度。電化學氣體傳感器分很多子類:
(1)、原電池型(xíng)氣體傳感器(也稱:加伏尼電池型氣體(tǐ)傳感器,也有稱燃料電池型(xíng)氣(qì)體傳感器,也有稱自發電池型氣體傳感器(qì)),他們的原理行同我們用的幹電池(chí),隻是,電池的碳錳電極被氣體電極替代了。以氧氣傳感器為(wéi)例,氧在陰極被還原,電子通過電流表流到陽極,在那裏鉛金屬被氧化。電流的大小與氧氣的濃度直接相關(guān)。這種傳感器可以有效(xiào)地檢測(cè)氧氣、二氧化硫、氯(lǜ)氣等。
(2)、恒定電位(wèi)電解池型氣(qì)體傳感器(qì),這種傳感器用於檢測還原性氣體非常有效,它的原理與原電池型傳(chuán)感器(qì)不一樣,它的電化學反應是在(zài)電流強製(zhì)下發生的,是一種真正的(de)庫侖分析的傳(chuán)感器。這種(zhǒng)傳感器已(yǐ)經(jīng)成功地(dì)用於:一氧化碳、硫化氫、氫氣、氨氣、肼、等氣體的檢測之中,是現有毒有害氣(qì)體檢測的主(zhǔ)流傳(chuán)感器。
(3)、濃差電池(chí)型氣體傳感器,具有電化學活性的氣體在電化學電(diàn)池的兩側,會自發形成濃(nóng)差電動勢,電動勢的大小與氣體的濃度有關,這種傳感器(qì)的成功實(shí)例就是汽車用氧氣傳感器、固體電解質型二氧化碳傳感器。
(4)、電(diàn)流型氣體傳感器,有一種測量(liàng)氧(yǎng)氣濃度的傳感器利用電化池中的電流與載流子濃度相關(guān)的原理製備氧(氣)濃度傳感器,用於汽車的氧氣檢測,和鋼水中(zhōng)氧濃度檢測。