檢測(ce)氣體(ti)的(de)濃度依(yi)賴于氣(qi)體(ti)檢測(ce)變送(song)器,傳感器(qi)是其核心部分(fen),按照(zhao)檢測(ce)原理(li)的不(bu)同,主要分(fen)爲金屬氧化物(wu)半導體式(shi)傳感器、催(cui)化(hua)燃(ran)燒式(shi)傳感器、定(ding)電位(wei)電解式氣(qi)體傳(chuan)感器(qi)、迦伐(fa)尼電(dian)池式氧氣傳感(gan)器、紅外式(shi)傳感(gan)器、PID光(guang)離子化傳(chuan)感器等(deng),以下簡(jian)單闡(chan)述(shu)各(ge)種傳(chuan)感器的原理及特點(dian)。
金屬(shu)氧化(hua)物半導(dao)體(ti)式傳(chuan)感器
金屬氧化(hua)物半導(dao)體(ti)式傳(chuan)感器利(li)用被測(ce)氣體的(de)吸附作(zuo)用,改變半導體(ti)的電導(dao)率(lü),通過(guo)電流變(bian)化(hua)的比(bi)較,激發報警電(dian)路。由于半導體(ti)式傳感器(qi)測量(liang)時受(shou)環境(jing)影響(xiang)較大,輸(shu)出線形(xing)不穩(wen)定。金屬氧(yang)化物半(ban)導(dao)體式(shi)傳感(gan)器(qi),因(yin)其反(fan)應十(shi)分靈(ling)敏,故(gu)目前廣泛使用(yong)的領域(yu)爲(wei)測量(liang)氣體(ti)的(de)微漏現(xian)象。
催(cui)化(hua)燃燒式(shi)傳感器(qi)
催化燃(ran)燒式(shi)傳感(gan)器原(yuan)理是目前最廣(guang)泛使用(yong)的(de)檢測(ce)可燃氣體的原(yuan)理之(zhi)一(yi),具(ju)有輸出信(xin)号線(xian)形好(hao)、指數(shu)可靠、價格(ge)便宜(yi)、無與(yu)其他(ta)非可燃氣體的(de)交叉幹(gan)擾等特(te)點。催化燃燒式傳感(gan)器采(cai)用惠(hui)斯通電橋(qiao)原理(li),感應(ying)電(dian)阻與環(huan)境中(zhong)的可(ke)燃氣(qi)體發生(sheng)無焰燃(ran)燒,使溫度使感(gan)應電(dian)阻的阻值(zhi)發生(sheng)變化(hua),打破(po)電橋(qiao)平衡(heng),使之(zhi)輸出穩(wen)定的電流信(xin)号(hao),再(zai)經過(guo)後期電(dian)路(lu)的放大、穩(wen)定和處理(li)最終顯示(shi)可靠的數值(zhi)。
定電位(wei)電解式氣體傳(chuan)感器(qi)
定電位電(dian)解式傳感(gan)器是(shi)目前測毒類現(xian)場最廣(guang)泛(fan)使用(yong)的一(yi)種技術,在(zai)此方面(mian)國(guo)外技(ji)術領(ling)先,因(yin)此此(ci)類傳感(gan)器(qi)大都(dou)依賴進口。定電(dian)位電解式(shi)氣體(ti)傳感(gan)器(qi)的結構(gou):在一(yi)個(ge)塑(su)料制(zhi)成的(de)筒(tong)狀池體(ti)内,安裝工作電(dian)極、對(dui)電極和參(can)比電極,在(zai)電極(ji)之間充滿電解(jie)液,由多(duo)孔(kong)四氟乙烯(xi)做成的隔(ge)膜,在頂(ding)部封裝(zhuang)。前置(zhi)放大器與(yu)傳感(gan)器電(dian)極的連接(jie),在電極之(zhi)間施加(jia)了(le)一定的電(dian)位(wei),使(shi)傳感(gan)器處于工(gong)作狀(zhuang)态。氣(qi)體與的電(dian)解質内(nei)的(de)工作電極(ji)發生氧化(hua)或還原反(fan)應,在對電極(ji)發生還(hai)原或氧(yang)化反應(ying),電極的平衡電(dian)位發(fa)生變(bian)化,變化值(zhi)與氣(qi)體濃(nong)度成正比(bi)。
迦伐(fa)尼電池(chi)式氧氣(qi)傳感器
隔膜迦伐尼(ni)電池式氧(yang)氣傳感器(qi)的結(jie)構:在塑(su)料(liao)容器(qi)的一(yi)面裝(zhuang)有對氧氣透過(guo)性良(liang)好的(de)、厚10~30μm的(de)聚四(si)氟乙(yi)烯(xi)透氣膜(mo),在其(qi)容器(qi)内側(ce)緊粘着(zhe)貴(gui)金屬(shu)(鉑、黃金、銀(yin)等)陰(yin)電極,在(zai)容器的(de)另一(yi)面内(nei)側或(huo)容器的空餘部(bu)分形成(cheng)陽(yang)極(用鉛、镉等(deng)離子化(hua)傾向大的金屬)。用氫(qing)氧化鉀。氧(yang)氣在通(tong)過(guo)電解(jie)質時(shi)在陰陽極(ji)發生氧(yang)化(hua)還原(yuan)反應(ying),使(shi)陽極金(jin)屬離子化(hua),釋放(fang)出電(dian)子,電流的(de)大小(xiao)與氧氣的(de)多少(shao)成正(zheng)比,由(you)于整(zheng)個反應中(zhong)陽極(ji)金屬(shu)有消(xiao)耗,所以(yi)傳(chuan)感器(qi)需要(yao)定期更換(huan)。目前國内(nei)技術(shu)已日(ri)趨成(cheng)熟,完(wan)全可(ke)以國産化(hua)此類傳感(gan)器。
紅(hong)外式傳感(gan)器
紅(hong)外式(shi)傳感(gan)器利(li)用各(ge)種(zhong)元(yuan)素對(dui)某個特定波長(zhang)的吸收原理,具(ju)有抗中毒(du)性好(hao),反應(ying)靈(ling)敏(min),對大多數(shu)碳(tan)氫(qing)化合(he)物都有(you)反(fan)應。但(dan)結構(gou)複(fu)雜(za),成本(ben)高。
PID光離(li)子化氣體傳(chuan)感(gan)器
PID由紫(zi)外燈(deng)光源和離(li)子室(shi)等主要部(bu)分構成,在(zai)離子室有(you)正負電極(ji),形成(cheng)電場,待測(ce)氣體(ti)在紫外燈(deng)的照射下(xia),離子化,生(sheng)成正負離(li)子,在電極(ji)間形(xing)成電(dian)流,經放大(da)輸出信号(hao)。PID具有靈敏(min)度高(gao),無中(zhong)毒問(wen)題(ti),安(an)全可靠等(deng)優點(dian)。
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