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北京恒奧德儀器儀表有限公司
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恒奧德新款氣體檢測儀分類原理
點(diǎn)擊次數(shù):1093      更新時(shí)間:2019-07-02

 

                        恒奧德新款氣體檢測儀分類原理

 

分類半導(dǎo)體式
它是利用些金屬氧化物半導(dǎo)體材料,在定溫度下,電導(dǎo)率隨著環(huán)境氣體成份的變化而變化的原理制的。比如,酒傳感器,就是利用二氧化錫在溫下遇到酒氣體時(shí),電阻會急劇減小的原理制備的。

優(yōu)點(diǎn)

半導(dǎo)體式氣體傳感器可以有效地用于:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒、甲醛、氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙炔、氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸等很多氣體地檢測。尤其是,這種傳感器成本低廉,適宜于民用氣體檢測的需求。下列幾種半導(dǎo)體式氣體傳感器是成的:甲烷(天然氣、沼氣)、酒、氧化碳(城市煤氣)、硫化氫、氨氣(包括胺類,肼類)。質(zhì)量的傳感器可以滿足業(yè)檢測的需要。

缺點(diǎn)

穩(wěn)定性較差,受環(huán)境影響較大;尤其輸出參數(shù)也不能確定。因此,不宜應(yīng)用于計(jì)量準(zhǔn)確要求的場所。

折疊燃燒式
這種傳感器是在白金電阻的表面制備耐溫的催化劑層,在定的溫度下,可燃性氣體在其表面催化燃燒,燃燒是白金電阻溫度升,電阻變化,變化值是可燃性氣體濃度的函數(shù)。

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,傳感器都沒有何響應(yīng)。催化燃燒式氣體傳感器計(jì)量準(zhǔn)確,響應(yīng)快速,壽命較長。傳感器的輸出與環(huán)境的炸危險(xiǎn)直接相關(guān),在安檢測域是類主導(dǎo)地位的傳感器。

缺點(diǎn)

在可燃性氣體范圍內(nèi),無選擇性。暗火作,有引燃炸的危險(xiǎn)。大分元素有機(jī)蒸汽對傳感器都有中毒作用。

折疊熱導(dǎo)池式
每種氣體,都有自己定的熱導(dǎo)率,當(dāng)兩個(gè)和多個(gè)氣體的熱導(dǎo)率差別較大時(shí),可以利用熱導(dǎo)元件,分辨其中個(gè)組分的含量。這種傳感器已經(jīng)傳感器地用于氫氣的檢測、二氧化碳的檢測、濃度甲烷的檢測。

這種氣體傳感器可應(yīng)用范圍較窄,限制因素較多。

電化學(xué)式
它相當(dāng)分的可燃性的、有毒有害氣體都有電化學(xué)活性,可以被電化學(xué)氧化或者還原。利用這些反應(yīng),可以分辨氣體成份、檢測氣體濃度。電化學(xué)氣體傳感器分很多子類:

(1)、原電池型氣體傳感器(也稱:加伏尼電池型氣體傳感器,也有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),他們的原理行同我們用的干電池,只是,電池的碳錳電被氣體電替代了。以氧氣傳感器為例,氧在陰被還原,電子通過電表到陽,在那里鉛金屬被氧化。電的大小與氧氣的濃度直接相關(guān)。這種傳感器可以有效地檢測氧氣、二氧化硫、等。

(2)、恒定電位電解池型氣體傳感器,這種傳感器用于檢測還原性氣體非常有效,它的原理與原電池型傳感器不樣,它的電化學(xué)反應(yīng)是在電強(qiáng)制下發(fā)生的,是種真正的庫侖分析的傳感器。這種傳感器已經(jīng)成地用于:氧化碳、硫化氫、氫氣、氨氣、肼、等氣體的檢測之中,是現(xiàn)有毒有害氣體檢測的主傳感器。

(3)、濃差電池型氣體傳感器,具有電化學(xué)活性的氣體在電化學(xué)電池的兩側(cè),會自發(fā)形成濃差電動勢,電動勢的大小與氣體的濃度有關(guān),這種傳感器的成實(shí)例就是汽車用氧氣傳感器、固體電解質(zhì)型二氧化碳傳感器。

(4)、限電型氣體傳感器,有種測量氧氣濃度的傳感器利用電化池中的限電與載子濃度相關(guān)的原理制備氧(氣)濃度傳感器,用于汽車的氧氣檢測,和鋼水中氧濃度檢測。

紅外線
大分的氣體在中紅外區(qū)都有征吸收峰,檢測征吸收峰位置的吸收情況,就可以確定某氣體的濃度。

這種傳感器過去都是大型的分析儀器,但是近些年,隨著以MEMS為基礎(chǔ)的傳感器業(yè)的發(fā)展,這種傳感器的體積已經(jīng)由10升,45公斤的巨無霸,減小到2毫升(拇大小)左右。使用調(diào)制光源的紅外探測器使得儀器沒有機(jī)械運(yùn)動件,實(shí)現(xiàn)免維護(hù)化。紅外線氣體傳感器可以有效地分辨氣體的種類,準(zhǔn)確測定氣體濃度。

這種傳感器成的用于:二氧化碳、甲烷的檢測。

 

原理
以常見的紅外線氣體檢測儀為例,說明氣體檢測儀的原理:

測量這種吸收光譜可判別出氣體的種類;測量吸收強(qiáng)度可確定被測氣體的濃度。紅外線檢測儀的使用范圍寬,不僅可分析氣體成分,也可分析溶液成分,且靈敏度較,反應(yīng)迅速,能在線連續(xù)示,也可組成調(diào)節(jié)系統(tǒng)。業(yè)上常用的紅外線氣體檢測儀的檢測分由兩個(gè)并列的結(jié)構(gòu)相同的光學(xué)系統(tǒng)組成。

個(gè)是測量室,個(gè)是參比室。兩室通過切光板以定周期同時(shí)或交替開閉光路。在測量室中導(dǎo)入被測氣體后,具有被測氣體有波長的光被吸收,從而使透過測量室這光路而入紅外線接收氣室的光通量減少。氣體濃度越,入到紅外線接收氣室的光通量就越少;而透過參比室的光通量是定的,入到紅外線接收氣室的光通量也定。因此,被測氣體濃度越,透過測量室和參比室的光通量差值就越大。這個(gè)光通量差值是以定周期振動的振幅投射到紅外線接收氣室的。接收氣室用幾微米厚的金屬薄膜分隔為兩半,室內(nèi)封有濃度較大的被測組分氣體,在吸收波長范圍內(nèi)能將射入的紅外線吸收,從而使脈動的光通量變?yōu)闇囟鹊闹芷谧兓倏筛鶕?jù)氣態(tài)方程使溫度的變化轉(zhuǎn)換為壓力的變化,然后用電容式傳感器來檢測,經(jīng)過放大處理后示出被測氣體濃度。除用電容式傳感器外,也可用直接檢測紅外線的量子式紅外線傳感器,并采用紅外干涉濾光片行波長選擇和配以可調(diào)激光器作光源,形成種嶄新的固體式紅外氣體檢測儀。這種檢測儀只用個(gè)光源、個(gè)測量室、個(gè)紅外線傳感器就能成氣體濃度的測量。此外,若采用裝有多個(gè)不同波長的濾光盤,則能同時(shí)分別測定多組分氣體中的各種氣體的濃度。