您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)! 登錄| 免費注冊| 產(chǎn)品展廳| 收藏商鋪|
當(dāng)前位置:北京方石亞盛科技發(fā)展有限公司>>技術(shù)文章>>氣體傳感器的原理
氣體檢測儀的關(guān)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,、利用物理化學(xué)性質(zhì)的氣體傳感器:如半導(dǎo)體式(表面控制型,、體積控制型、表面電位型),、催化燃燒式,、固體熱導(dǎo)式等。
B,、利用物理性質(zhì)的氣體傳感器:如熱傳導(dǎo)式,、光干涉式、紅外吸收式等,。
C,、利用電化學(xué)性質(zhì)的氣體傳感器:如定電位電解式,、迦伐尼電池式、隔膜離子電極式,、固定電解質(zhì)式等,。
根據(jù)危害,我們將有毒有害氣體分為可燃氣體和有毒氣體兩大類,。由于它們性質(zhì)和危害不同,,其檢測手段也有所不同。
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,,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,,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),缺一不可,,也就是說,,缺少其中任何一個條件都不會引起火災(zāi)和爆炸。 當(dāng)可燃氣體(蒸汽,、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。
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,,簡稱爆炸極限,,一般用%表示。 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。當(dāng)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,。
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,,一般我們應(yīng)當(dāng)在可燃氣體濃度在LEL的25%或以下和50%時發(fā)出警報,,這里,25%LEL稱作低限報警,,而50%LE L稱作高限報警,。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,,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%,而是達到了LEL的100%,,即相當(dāng)于可燃氣體的zui低爆炸下限,,如果是甲烷,,100%LEL=5%體積 濃度(VOL)。 檢測可燃性氣體可使用半導(dǎo)體,、催化燃燒式(抗中毒型),、熱傳導(dǎo)式和紅外式傳感器。
2.有毒氣體的檢測 目前,,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。 檢測毒氣的傳感器主要有半導(dǎo)體式,,電化學(xué)式和電解電池式三種,。
定電位電解式、迦伐尼電池式,、隔膜離子電極式,、固定電解 質(zhì)式等 半導(dǎo)體式傳感器的靈敏度高,分辨率低,。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。 電解電池式傳感器 固體電解質(zhì)氣體傳感器使用固體電解質(zhì)氣敏材料做氣敏元件,。其原理是氣敏材料在通過氣體時產(chǎn)生離子,,從而形成電動 勢,測量電動勢從而測量氣體濃度,。
由于這種傳感器電導(dǎo)率高,,靈敏度和選擇性好,得到了廣泛的應(yīng)用,,幾乎打入了石化,、環(huán) 保、礦業(yè)等各個領(lǐng)域,,僅次于金屬氧化物半導(dǎo)體氣體傳感器,。如測量H2S的YST-Au-WO3、測量NH3的NH+4CaCO3等,。 電化學(xué)式傳感器是目前被廣泛應(yīng)用的檢測毒氣的傳感器,。它利用氧化還原反應(yīng),通過不同的電解質(zhì)可檢測幾十種有毒氣體,。
根據(jù)電解質(zhì)的質(zhì)量,,其壽命一般為2~4年。 電化學(xué)傳感器的構(gòu)成是:將兩個反應(yīng)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),,然后在 反應(yīng)電極之間加上足夠的電壓,,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(yīng),再通過儀器中的電路系統(tǒng)測量氣 體電解時產(chǎn)生的電流,,然后由其中的微處理器計算出氣體的濃度,。
目前,,電化學(xué)傳感器是被廣泛應(yīng)用的檢測無機有毒氣體的傳感器,可以檢測到特定氣體的電化學(xué)傳感器包括:一氧化碳,、硫化 氫,、二氧化硫、一氧化氮,、二氧化氮,、氨氣、氯氣,、氰氫酸,、環(huán)氧乙烷、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),,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 ,簡稱VOC)簡單地講,,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。 PID可用于各類使用,、生產(chǎn),、 存儲、運輸各類有機化合物企業(yè)的安全衛(wèi)生,。同時,,它也可以用于環(huán)保行業(yè)的應(yīng)急事故、工業(yè)衛(wèi)生咨詢,、*檢查,、防化等等 各個領(lǐng)域。
4.氧氣檢測儀 氧氣也是在工業(yè)環(huán)境中,,尤其是密閉環(huán)境中需要十分注意因素,。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,;而氧氣含量低于19.5%為氧氣不足(缺氧),,此時很容易發(fā)生工人窒息、昏迷以至死亡的危險,。正常的 氧氣含量應(yīng)當(dāng)在20.9%左右,。氧氣檢測儀也是電化學(xué)傳感器的一種。
請輸入賬號
請輸入密碼
請輸驗證碼
以上信息由企業(yè)自行提供,,信息內(nèi)容的真實性、準確性和合法性由相關(guān)企業(yè)負責(zé),,化工儀器網(wǎng)對此不承擔(dān)任何保證責(zé)任,。
溫馨提示:為規(guī)避購買風(fēng)險,建議您在購買產(chǎn)品前務(wù)必確認供應(yīng)商資質(zhì)及產(chǎn)品質(zhì)量,。