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氣體傳感器的原理
更新時間:2009-11-10   點擊次數(shù):4005次

氣體檢測儀的關鍵部件是氣體傳感器。氣體傳感器從原理上可以分為三大類:

    A綠色化發展、利用物理化學性質的氣體傳感器:如半導體式(表面控制型去創新、體積控制型、表面電位型)應用創新、催化燃燒式體系、固體熱導式等。

    B和諧共生、利用物理性質的氣體傳感器:如熱傳導式提高、光干涉式、紅外吸收式等用上了。

    C結構、利用電化學性質的氣體傳感器:如定電位電解式、迦伐尼電池式的特性、隔膜離子電極式競爭力所在、固定電解質式等。

 

    根據(jù)危害高效,我們將有毒有害氣體分為可燃氣體和有毒氣體兩大類先進的解決方案。由于它們性質和危害不同,其檢測手段也有所不同領域。

    1. 可燃氣體 可燃氣體是石油化工等工業(yè)場合遇到zui多的危險氣體研究進展,它主要是烷烴等有機氣體和某些無機氣體:

        如一氧化碳等。 可燃氣體發(fā)生爆炸必須具備一定的條件,那就是:一定濃度的可燃氣體溝通機製,一定量的氧氣以及足夠熱量點燃它們的火源, 這就是爆炸三要素(如上左圖所示的爆炸三角形)深度,缺一不可助力各行,也就是說,缺少其中任何一個條件都不會引起火災和爆炸帶來全新智能。 當可燃氣體(蒸汽互動互補、粉塵)和氧氣混合并達到一定濃度時,遇具有一定溫度的火源就會發(fā)生爆炸共創美好。

       

        我們把可燃氣體遇火源發(fā)生 爆炸的濃度稱為爆炸濃度極限趨勢,簡稱爆炸極限,一般用%表示預判。 實際上,這種混合物也不是在任何混合比例上都會發(fā)生爆炸而要有一個濃度范圍。如上右圖所示的陰影部分調解製度。當可燃氣 體濃度低于LEL(zui低爆炸限度)時(可燃氣體濃度不足)和其濃度高于UEL(zui高爆炸限度)時(氧氣不足)都不會發(fā)生爆 炸深入。

       

        不同的可燃氣體的LEL和UEL都各不相同,這一點在標定儀器時要十分注意。 為安全起見一站式服務,一般我們應當在可燃氣體濃度在LEL的25%或以下和50%時發(fā)出警報功能,這里,25%LEL稱作低限報警支撐作用,而50%LE L稱作高限報警積極性。這也就是我們將可燃氣體檢測儀又稱作LEL檢測儀的原因。

 

        需要說明的是解決,LEL檢測儀上顯示的100%不是可燃 氣體的濃度達到氣體體積的100%性能,而是達到了LEL的100%,即相當于可燃氣體的zui低爆炸下限不斷豐富,如果是甲烷方案,100%LEL=5%體積 濃度(VOL)。 檢測可燃性氣體可使用半導體同時、催化燃燒式(抗中毒型)約定管轄、熱傳導式和紅外式傳感器。

 

    2.有毒氣體的檢測 目前集成技術,對于特定的有毒氣體的檢測,我們使用zui多的是氣體傳感器生產效率。 檢測毒氣的傳感器主要有半導體式創新的技術,電化學式和電解電池式三種。

 

        定電位電解式更合理、迦伐尼電池式有序推進、隔膜離子電極式、固定電解 質式等 半導體式傳感器的靈敏度高顯著,分辨率低深入開展。此種原理的傳感器幾乎已被淘汰,用戶在選用此種傳感器時要極為慎重緊迫性。 電解電池式傳感器 固體電解質氣體傳感器使用固體電解質氣敏材料做氣敏元件質生產力。其原理是氣敏材料在通過氣體時產生離子,從而形成電動 勢非常激烈,測量電動勢從而測量氣體濃度提升行動。

 

        由于這種傳感器電導率高,靈敏度和選擇性好技術交流,得到了廣泛的應用交流,幾乎打入了石化、環(huán) 保關註、礦業(yè)等各個領域溝通協調,僅次于金屬氧化物半導體氣體傳感器。如測量H2S的YST-Au-WO3、測量NH3的NH+4CaCO3等活動。 電化學式傳感器是目前被廣泛應用的檢測毒氣的傳感器。它利用氧化還原反應,通過不同的電解質可檢測幾十種有毒氣體推進一步。

 

        根據(jù)電解質的質量探索創新,其壽命一般為2~4年。 電化學傳感器的構成是:將兩個反應電極--工作電極和對電極以及一個參比電極放置在特定電解液中(如上圖如示)帶動擴大,然后在 反應電極之間加上足夠的電壓前來體驗,使透過涂有重金屬催化劑薄膜的待測氣體進行氧化還原反應,再通過儀器中的電路系統(tǒng)測量氣 體電解時產生的電流實現了超越,然后由其中的微處理器計算出氣體的濃度發揮重要帶動作用。

 

       目前,電化學傳感器是被廣泛應用的檢測無機有毒氣體的傳感器確定性,可以檢測到特定氣體的電化學傳感器包括:一氧化碳明確了方向、硫化 氫、二氧化硫意料之外、一氧化氮必然趨勢、二氧化氮、氨氣橋梁作用、氯氣文化價值、氰氫酸、環(huán)氧乙烷優化程度、氯化氫等等.

 

    3. 揮發(fā)性有機化合物的檢測 對揮發(fā)性有機化合物的檢測還有一種光離子化檢測器(photo-ionization detector 簡稱PID)廣度和深度,它可以測量低至ppm(并萬分 之一)的有機有毒氣體和蒸氣濃度。

 

        PID 可以檢測大多數(shù)的揮發(fā)性有機化合物(volatile organic compound 基礎,簡稱VOC)簡單地講日漸深入,PID可以測量含碳數(shù)從1(比如,CH2Cl2)一直到10(比如萘)的揮發(fā)性有機化合物引領作用。 PID可用于各類使用預期、生產、 存儲、運輸各類有機化合物企業(yè)的安全衛(wèi)生顯示。同時,它也可以用于環(huán)保行業(yè)的應急事故大局、工業(yè)衛(wèi)生咨詢豐富內涵、*檢查、防化等等 各個領域效率和安。

 

     4.氧氣檢測儀 氧氣也是在工業(yè)環(huán)境中就能壓製,尤其是密閉環(huán)境中需要十分注意因素邁出了重要的一步。一般我們將氧氣含量超過23.5%稱為氧氣過量(富氧),此時很 容易發(fā)生爆炸的危險發揮;而氧氣含量低于19.5%為氧氣不足(缺氧)品牌,此時很容易發(fā)生工人窒息、昏迷以至死亡的危險設施。正常的 氧氣含量應當在20.9%左右節點。氧氣檢測儀也是電化學傳感器的一種。


 

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