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淺談氣體檢測(cè)儀分類(lèi)
點(diǎn)擊次數(shù)：1392 發(fā)布時(shí)間：2016-3-4
氣體檢測(cè)儀是一種氣體泄露濃度檢測(cè)的儀器儀表工具,，氣體檢測(cè)儀主要是指便攜式/手持式氣體檢測(cè)儀,。主要利用氣體傳感器來(lái)檢測(cè)環(huán)境中存在的氣體種類(lèi),，氣體傳感器是用來(lái)檢測(cè)氣體的成份和含量的傳感器。一般認(rèn)為,，氣體傳感器的定義是以檢測(cè)目標(biāo)為分類(lèi)基礎(chǔ)的,，也就是說(shuō)，凡是用于檢測(cè)氣體成份和濃度的傳感器都稱(chēng)作氣體傳感器,，不管它是用物理方法,，還是用化學(xué)方法。比如,，檢測(cè)氣體流量的傳感器不被看作氣體傳感器,，但熱導(dǎo)式氣體分析儀卻屬于重要的氣體傳感器，盡管它們有時(shí)使用大體一致的檢測(cè)原理。
氣體檢測(cè)儀分類(lèi)
半導(dǎo)體式
它是利用一些金屬氧化物半導(dǎo)體材料,，在一定溫度下,，電導(dǎo)率隨著環(huán)境氣體成份的變化而變化的原理制造的。比如,，酒精傳感器,，就是利用二氧化錫在高溫下遇到酒精氣體時(shí)，電阻會(huì)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,、酒精、甲醛,、一氧化碳,、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(cè),。尤其是，這種傳感器成本低廉,，適宜于民用氣體檢測(cè)的需求,。下列幾種半導(dǎo)體式氣體傳感器是成功的：甲烷（天然氣、沼氣）,、酒精,、一氧化碳（城市煤氣）,、硫化氫,、氨氣（包括胺類(lèi)，肼類(lèi)）,。高質(zhì)量的傳感器可以滿(mǎn)足工業(yè)檢測(cè)的需要,。英思科，美國(guó)氣體傳感器
缺點(diǎn)
穩(wěn)定性較差,，受環(huán)境影響較大,；尤其，每一種傳感器的選擇性都不是的,，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(chǎng)所。
燃燒式
這種傳感器是在白金電阻的表面制備耐高溫的催化劑層,，在一定的溫度下,，可燃性氣體在其表面催化燃燒，燃燒是白金電阻溫度升高,，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(cè)可燃性氣體：凡是不能燃燒的,，傳感器都沒(méi)有任何響應(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(zhǎng),。傳感器的輸出與環(huán)境的爆炸危險(xiǎn)直接相關(guān)，在安全檢測(cè)領(lǐng)域是一類(lèi)主導(dǎo)地位的傳感器,。
缺點(diǎn)
在可燃性氣體范圍內(nèi),，無(wú)選擇性。暗火工作,，有引燃爆炸的危險(xiǎn),。大部分元素有機(jī)蒸汽對(duì)傳感器都有中毒作用。
熱導(dǎo)池式
每一種氣體,，都有自己特定的熱導(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,，分辨其中一個(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(cè)、二氧化碳的檢測(cè),、高濃度甲烷的檢測(cè),。
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)一部分的可燃性的,、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(cè)氣體濃度,。電化學(xué)氣體傳感器分很多子類(lèi)：
（1）,、原電池型氣體傳感器（也稱(chēng)：加伏尼電池型氣體傳感器，也有稱(chēng)燃料電池型氣體傳感器,，也有稱(chēng)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，電池的碳錳電極被氣體電極替代了,。以氧氣傳感器為例,，氧在陰極被還原，電子通過(guò)電流表流到陽(yáng)極,，在那里鉛金屬被氧化,。電流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(cè)氧氣,、二氧化硫,、氯氣等。
（2）,、恒定電位電解池型氣體傳感器,，這種傳感器用于檢測(cè)還原性氣體非常有效，它的原理與原電池型傳感器不一樣,，它的電化學(xué)反應(yīng)是在電流強(qiáng)制下發(fā)生的,，是一種真正的庫(kù)侖分析的傳感器。這種傳感器已經(jīng)成功地用于：一氧化碳,、硫化氫,、氫氣、氨氣,、肼,、等氣體的檢測(cè)之中，是現(xiàn)有毒有害氣體檢測(cè)的主流傳感器,。
（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(huì)自發(fā)形成濃差電動(dòng)勢(shì),，電動(dòng)勢(shì)的大小與氣體的濃度有關(guān)，這種傳感器的成功實(shí)例就是汽車(chē)用氧氣傳感器,、固體電解質(zhì)型二氧化碳傳感器,。
（4）、極限電流型氣體傳感器,，有一種測(cè)量氧氣濃度的傳感器利用電化池中的極限電流與載流子濃度相關(guān)的原理制備氧（氣）濃度傳感器,，用于汽車(chē)的氧氣檢測(cè)，和鋼水中氧濃度檢測(cè),。
紅外線(xiàn)式
大部分的氣體在中紅外區(qū)都有特征吸收峰，檢測(cè)特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(guò)去都是大型的分析儀器，但是近些年，隨著以MEMS技術(shù)為基礎(chǔ)的傳感器工業(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(wú)霸，減小到2毫升（拇指大?。┳笥?。使用無(wú)需調(diào)制光源的紅外探測(cè)器使得儀器*沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，*實(shí)現(xiàn)免維護(hù)化,。紅外線(xiàn)氣體傳感器可以有效地分辨氣體的種類(lèi),，準(zhǔn)確測(cè)定氣體濃度。
這種傳感器成功的用于：二氧化碳,、甲烷的檢測(cè),。
氣體檢測(cè)儀分類(lèi)
半導(dǎo)體式
它是利用一些金屬氧化物半導(dǎo)體材料,，在一定溫度下,，電導(dǎo)率隨著環(huán)境氣體成份的變化而變化的原理制造的。比如,，酒精傳感器,，就是利用二氧化錫在高溫下遇到酒精氣體時(shí)，電阻會(huì)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,、酒精、甲醛,、一氧化碳,、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(cè),。尤其是，這種傳感器成本低廉,，適宜于民用氣體檢測(cè)的需求,。下列幾種半導(dǎo)體式氣體傳感器是成功的：甲烷（天然氣、沼氣）,、酒精,、一氧化碳（城市煤氣）,、硫化氫,、氨氣（包括胺類(lèi)，肼類(lèi)）,。高質(zhì)量的傳感器可以滿(mǎn)足工業(yè)檢測(cè)的需要,。英思科，美國(guó)氣體傳感器
缺點(diǎn)
穩(wěn)定性較差,，受環(huán)境影響較大,；尤其，每一種傳感器的選擇性都不是的,，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(chǎng)所。
燃燒式
這種傳感器是在白金電阻的表面制備耐高溫的催化劑層,，在一定的溫度下,，可燃性氣體在其表面催化燃燒，燃燒是白金電阻溫度升高,，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(cè)可燃性氣體：凡是不能燃燒的,，傳感器都沒(méi)有任何響應(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(zhǎng),。傳感器的輸出與環(huán)境的爆炸危險(xiǎn)直接相關(guān)，在安全檢測(cè)領(lǐng)域是一類(lèi)主導(dǎo)地位的傳感器,。
缺點(diǎn)
在可燃性氣體范圍內(nèi),，無(wú)選擇性。暗火工作,，有引燃爆炸的危險(xiǎn),。大部分元素有機(jī)蒸汽對(duì)傳感器都有中毒作用。
熱導(dǎo)池式
每一種氣體,，都有自己特定的熱導(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,，分辨其中一個(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(cè)、二氧化碳的檢測(cè),、高濃度甲烷的檢測(cè),。
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)一部分的可燃性的,、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(cè)氣體濃度,。電化學(xué)氣體傳感器分很多子類(lèi)：
（1）,、原電池型氣體傳感器（也稱(chēng)：加伏尼電池型氣體傳感器，也有稱(chēng)燃料電池型氣體傳感器,，也有稱(chēng)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，電池的碳錳電極被氣體電極替代了,。以氧氣傳感器為例,，氧在陰極被還原，電子通過(guò)電流表流到陽(yáng)極,，在那里鉛金屬被氧化,。電流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(cè)氧氣,、二氧化硫,、氯氣等。
（2）,、恒定電位電解池型氣體傳感器,，這種傳感器用于檢測(cè)還原性氣體非常有效，它的原理與原電池型傳感器不一樣,，它的電化學(xué)反應(yīng)是在電流強(qiáng)制下發(fā)生的,，是一種真正的庫(kù)侖分析的傳感器。這種傳感器已經(jīng)成功地用于：一氧化碳,、硫化氫,、氫氣、氨氣,、肼,、等氣體的檢測(cè)之中，是現(xiàn)有毒有害氣體檢測(cè)的主流傳感器,。
（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(huì)自發(fā)形成濃差電動(dòng)勢(shì),，電動(dòng)勢(shì)的大小與氣體的濃度有關(guān)，這種傳感器的成功實(shí)例就是汽車(chē)用氧氣傳感器,、固體電解質(zhì)型二氧化碳傳感器,。
（4）、極限電流型氣體傳感器,，有一種測(cè)量氧氣濃度的傳感器利用電化池中的極限電流與載流子濃度相關(guān)的原理制備氧（氣）濃度傳感器,，用于汽車(chē)的氧氣檢測(cè)，和鋼水中氧濃度檢測(cè),。
紅外線(xiàn)式
大部分的氣體在中紅外區(qū)都有特征吸收峰，檢測(cè)特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(guò)去都是大型的分析儀器，但是近些年，隨著以MEMS技術(shù)為基礎(chǔ)的傳感器工業(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(wú)霸，減小到2毫升（拇指大?。┳笥?。使用無(wú)需調(diào)制光源的紅外探測(cè)器使得儀器*沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，*實(shí)現(xiàn)免維護(hù)化,。紅外線(xiàn)氣體傳感器可以有效地分辨氣體的種類(lèi),，準(zhǔn)確測(cè)定氣體濃度。
這種傳感器成功的用于：二氧化碳,、甲烷的檢測(cè),。