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常见的气体传感器分类与原?/h1>

发布旉Q?023-09-22

      传感器主要用于针ҎU特定气体进行检,量该气体在传感器附q是否存在,或在传感器附q空气中的含量。因此,在安全系l中Q气体传感器通常都是不可或缺的。这些传感器可以为安全系l提供可燃、易燃和有毒气体的信息,以及区域内氧气的消耗,二氧化碳的比例?/span>
      常见的气体传感器包括电化学气体传感器Q催化燃烧气体传感器Q半g气体传感器,U外气体传感器等。不同类型的传感器由于原理和l构不同Q性能、用方法、适用气体、适用场合也不相同。今天,仪控君就为大家罗列一下常见的气体传感器种c,希望能对大家有所帮助?/span>
电化学气体传感器
      相当一部分的可燃性的、有毒有x(chng)体,比如化氢、一氧化氮、二氧化氮、二氧化、一氧化等Q都有电化学zL,可以被电化学氧化或者还原。利用这些反应,可以分L气体成䆾、检气体浓度。电化学传感器正是基于这U原理?/span>
电化学传感器拥有很多子类Q?/span>
原电池型气体传感?/span>
      q种传感器也被称为加伏尼甉|型气体传感器Q或燃料甉|型气体传感器、自发电池型气体传感器。他们原理与我们日常使用的干甉|相同Q只不过甉|锰甉|被气体电极替代了(jin)。以氧气传感器ؓ例,氧阴极被q原Q电子电表到x(chng)Q那里铅金属被氧化。因此电大与氧气度直接相关。这U传感器可以有效(g)氧气、二氧化、氯气等气体?/span>
恒定电位电解池型气体传感?/span>
      q种传感器用于检还原性气体非常有效,它原理与原电池型传感器不一P电化学反应是甉|强制下发生,是一U真正库仑分析传感器。这U传感器已经成功用于一氧化뀁硫化氢、氢气、}气、肼{气体检之中,是目前有毒有x(chng)体检主传感器?/span>
注:库仑分析是指Ҏ电解q程中消耗的电量Q由法拉W定律来定被测物质含量的方法?/span>
差甉|型气体传感器
      q种传感器具有电化学zL的气体在电化学甉|的两侧,会自发Ş成浓差电动势Q电动势的大与气体的浓度有养Iq种传感器的成功实例是汽R用氧气传感器、固体电解质型二氧化x(chng)A?/span>
极限甉|型气体传感器
      q是一U测量氧气浓度的传感器,工作原理是基于稳定氧化锌Z电解质的氧܇(ch)作用Q通过气体扩散控制供给阴极的氧而得到极限电。这U传感器目前主要用于锅炉的燃烧控制、钢水中氧气度(g),以及汽R的氧气检?/span>
半导体式气体传感?/span>
      半导体式气体传感器是利用气体在半g表面的氧化和q原反映Q导致敏感元仉值变化:
      氧气{具有负d吔R們֐的气体,被成为氧化型气体——电子接收型气体Q?/span>
      氢、碳氧化合物、醇cȝh正离子吸附們֐的气体,被称原型气体——电子供l型气体?/span>
      当氧化(q原Q型气体吔R到NQPQ型半导体上Q半g的蝲子减少Q增多)Q电ȝ上升Q下降)Q吸附到PQNQ型半导体上Q半g的蝲子增多Q减)Q电ȝ下降Q上升)。(可以看出氧化和还原型半导体是截然相反的)因此从这些性质可以有效的检出对应的气体?/span>
      半导体式气体传感器可以有效用于:甲烷、乙烗丙烗丁烗酒_、甲醛、一氧化뀁二氧化뀁乙烯、乙炔、氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸{很多气体检。尤其是Q这U传感器成本低廉Q可以同时满_业与民用的需求?/span>
      ~点Q稳定性较差,受环境媄响较大,不宜应用于计量准要求场所?/span>
催化燃烧式气体传感器
      q种传感器实际上是基于铂电阻温度传感器的一U气体传感器Q即在铂电阻表面制备耐高温催化剂层,在一定温度下Q可燃气体在表面催化燃烧Q因此铂电阻温度升高Q导致电ȝd变化?/span>
      ׃催化燃烧式气体传感器铂电d通常由多孔陶h成陶L(fng)包裹Q因此这U传感器通常也被成ؓ催化珠气体传感器。理Zq种传感器可以检所有可以燃烧的气体Q但实际应用中有很多例外。这U传感器通常可以用于(g)空气中的甲烗LPG、丙酮等可燃气体?/span>
      Z铂电M良的温度Ҏ,q种传感器具有计量准,响应快速。传感器输出与环境爆炸危险直接相养I安全(g)领域是一cMg传感器?/span>
      ~点是需要在充的氧气环境中工作Q毕竟需要燃烧)Q暗火工作,有引燃爆炸危险;大部分元素有汽对传感器都有中毒作用;׃催化剂不断消耗,零点和量E会发生漂移Q需要频J的标定和调节?/span>
光离子化气体传感?/span>
      通常被称为PIDQ即Photoionization Detector的羃写(仪控君在此特别提C,此PID不是比例微分U分Q。这是一U具有极高灵敏度Q用途广泛的(g)器Q可以检从10ppb到较高浓度的10000ppm的挥发性有机物和其他有毒气体。许多有害物质都含有挥发性有机化合物QPIDҎ发性有机化合物灉|度很高?/span>
      PID使用?jin)一个外光源,通过d化,卛_有机物分子电L可被(g)器(g)到的正负离子,(g)器捕捉到离子化?jin)的气体的正负电Pq将其{化ؓ甉|信号实现气体度的测量。当被测气体吸收高能量的紫外光时Q气体分子受紫外光的Ȁ发暂时失ȝ子成为带正电L(fng)dQ气体离子在(g)器的电极上被测出,Ҏ甉|产生的电位检出气体度Q检后Q离子很快又与电子结合重新组成原来的气体分子?/span>
      PID可检芳香烃cR酮cR醛cR氯代烃cR胺及胺cd合物和不饱和烃类?/span>
U外气体传感?/span>
      q种传感器利用气体对特定频率的红外光q吸收作用制成。红外光从发端向接收端,当有气体Ӟ对红外光产生吸收Q接收到的红外光׃减少Q从而检出气体含量。目前较先进的红外式采用双Lѝ双接收器,使检更准确、可靠?/span>
      它的优点是:选择性好Q只(g)特定L长的气体Q可以根据气体定Ӟ采用光学(g)方式,不易受有x(chng)体的影响而中毒、老化Q响应速度快、稳定性好Q利用物理特性,没有化学反应Q防爆性好Q信噪比高,抗干扰能力强Q用寿命长Q测量精度高?/span>
      ~点是:量范围H,只能(g)?c1。c5)的碳氢化合物Q怕灰、潮湿,现场环境要好Q需要定期对反射镜面上的灰尘q行清洁l护Q现场有气流时无法检;h较高?/span>
Z电解质气体传感器
      Z电解质气体传感器是指以固体电解质作ؓ传感材料的气体传感器Q常用的Z电解质主要包括:E_氧化锆、钠d快导体、质子导体以及一些低价金属的卤化物等。固体电解质气体传感器按照检信L(fng)特点可分为^衡电位型、؜成电位型、限制电型和短路电型{?/span>
      q种传感器介于半g气体传感器和电化学气体传感器之间Q选择性、灵敏度高(sh)半导体气体传感器Q寿命长于电化学气体传感器,因此得到q泛应用。这U传感器的不之处是响应旉q长?/span>
声波气体探器
      q种气体探测器比较特D,其原理是当气体通过很小的泄漏孔从高压端向低压端泄漏Ӟ׃形成湍流Q生振动。典型的湍流气流会在差压高(sh)0.2MPa时变成因素,过0.2MPa׃产生声波。湍分子互相碰撞生热能和振动。热能快速分散,但振动会被传送到相当q的距离。超声L探测器就是通过接收声波判断是否有I气泄漏?/span>
      q类探测器通常勇于x(chng)a和天然气q_、发电厂燃气轮机、压~机以及其它户外道?/span>
氧分析?/span>
      q种气体分析仪是Z氧气的磁化率q大于其他气体磁化率q一物理现象Q测量؜合气体中氧气喊来那个的一U物理气体分析设备。这U设备适合自动(g)各U工业气体中的氧气含量。这c设备只能用于氧气检,选择性极好?/span>

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