氣體檢測儀是一種常在工業(yè)領(lǐng)域中使用的電子儀表,主要用于檢測環(huán)境中氣體濃度,它是通過(guò)氣體傳感器來(lái)檢測氣體種類(lèi)及其濃度的,常見(jiàn)的氣體傳感器主要有NDIR氣體傳感器、半導體氣體傳感器和催化燃燒式氣體傳感器。
原理:非分光紅外原理NDIR氣體傳感器是利用比爾-朗伯紅外吸收定律,即不同氣體對特定波長(cháng)的光有吸收,吸收的強度和氣體的濃度成正比來(lái)實(shí)現檢測。它是應用濾光片把紅外光分成所需要的一個(gè)很小波段的光譜線(xiàn),被檢測的氣體對這個(gè)很小波段的光譜線(xiàn)吸收。
優(yōu)點(diǎn):NDIR氣體傳感器具有可靠性高,選擇性好,精度高,沒(méi)有毒,受到環(huán)境的干擾較小,壽命長(cháng),對氧氣不依賴(lài)等優(yōu)點(diǎn)。
缺點(diǎn):受濕度影響大,檢測氣體種類(lèi)有限,目前最主要應用于甲烷、二氧化碳、一氧化碳、六氟化硫、二氧化硫、碳氫等氣體。
原理:半導體氣體傳感器是利用一些金屬氧化物半導體材料,一定溫度下,電阻隨環(huán)境氣體成份變化而變化原理制造。比如半導體酒精傳感器就是利用二氧化錫高溫下遇到酒精氣體時(shí),電阻會(huì )急劇減小原理制備。
優(yōu)點(diǎn):半導體氣體傳感器具有成本低廉、制造簡(jiǎn)單、靈敏度高、響應速度快、壽命長(cháng)、對濕度敏感低和電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
缺點(diǎn):穩定性較差,受環(huán)境影響較大,尤其每一種氣體傳感器的選擇性都不是唯一的,輸出參數也不能確定。因此,不宜應用于計量準確要求的場(chǎng)所,主要用于民用。
原理:催化燃燒式氣體傳感器是在鉑金電阻表面制備耐高溫催化劑層,一定溫度下,可燃性氣體在其表面催化燃燒,燃燒使鉑金電阻溫度升高,電阻變化,變化值是可燃性氣體濃度函數。
優(yōu)點(diǎn):催化燃燒式氣體傳感器選擇性地檢測可燃性氣體:凡是不能燃燒的,傳感器都沒(méi)有任何響應。響應快速,壽命較長(cháng),受溫度、濕度、壓力影響小。傳感器的輸出與環(huán)境的爆炸危險直接相關(guān),在安全檢測領(lǐng)域是一類(lèi)主導地位的傳感器。
缺點(diǎn):在可燃性氣體范圍內,無(wú)選擇性。傳感器易中毒,大部分元素有機蒸汽對傳感器都有中毒作用。
注:催化燃燒式檢測的可實(shí)現是有條件的,必須保證檢測環(huán)境中包含足夠的氧氣,在無(wú)氧的環(huán)境下這種檢測方式可能無(wú)法檢測任何可燃性氣體。某些含鉛化合物(尤其是四乙基鉛)、硫化合物、硅類(lèi)、磷化合物、硫化氫和鹵代烴可能會(huì )使傳感器中毒或抑制。
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