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什么是氣體檢測(cè)儀
氣體檢測(cè)儀
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,，但是熱導(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,。
早在上個(gè)世紀(jì)70年代,，氣體傳感器就已經(jīng)成為傳感器領(lǐng)域的一個(gè)大系,，屬于化學(xué)傳感器的一個(gè)分支。
目前流行于市場(chǎng)的氣體傳感器大約有如下一些種類(lèi)：
1,、半導(dǎo)體式氣體傳感器
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,。
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)量的傳感器可以滿足工業(yè)檢測(cè)的需要,。
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,。
目前這種傳感器的主要供應(yīng)商在日本（），其次是中國(guó),，zui近有新加入了韓國(guó),，其他國(guó)家如美國(guó)在這方面也有相當(dāng)?shù)墓ぷ鳎鞘冀K沒(méi)有匯入主流,！中國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域投入的人力和時(shí)間都不亞于日本,，但是由于多年來(lái)國(guó)家政策導(dǎo)向以及社會(huì)信息閉塞等原因，我國(guó)流行于市場(chǎng)的半導(dǎo)體式氣體傳感器性能質(zhì)量都遠(yuǎn)遜于日本產(chǎn)品,，相信,，隨著市場(chǎng)進(jìn)步，民營(yíng)資本的進(jìn)一步興起,，中國(guó)產(chǎn)的半導(dǎo)體式氣體傳感器達(dá)到和超越日本水平已經(jīng)指日可待
2,、催化燃燒式氣體傳感器
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),。
催化燃燒式氣體傳感器選擇性地檢測(cè)可燃性氣體：凡是可以燃燒的，都能夠檢測(cè),；凡是不能燃燒的,，傳感器都沒(méi)有任何響應(yīng)。當(dāng)然,，『凡是可以燃燒的,，都能夠檢測(cè)』這一句有很多例外，但是,，總的來(lái)講,，上述選擇性是成立的。
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,。
目前這種傳感器的主要供應(yīng)商在中國(guó),、日本、英國(guó)（發(fā)明國(guó)）,！目前中國(guó)是這種傳感器的zui大用戶（煤礦）,，也擁有*的傳感器生產(chǎn)技術(shù)，盡管不斷有各種各樣的代理商在宣傳上干擾社會(huì)對(duì)這種傳感器的認(rèn)識(shí),，但是畢竟,，催化燃燒式氣體傳感器的主流制造商在國(guó)內(nèi)。
3,、熱導(dǎo)池式氣體傳感器
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,。
這是一種老式產(chǎn)品，*各地都有制造商,。產(chǎn)品質(zhì)量*大同小異,。
4、電化學(xué)式氣體傳感器
上圖為鄭州諾維電子產(chǎn)品有限公司所提供 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)：
?。?）,、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。
?。?）,、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,，是目前有毒有害氣體檢測(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,。
?。?）、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),。
目前這種傳感器的主要供應(yīng)商遍布*,，主要在德國(guó)、日本,、美國(guó)，zui近新加入幾個(gè)歐洲供應(yīng)商：英國(guó)、瑞士等,。中國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域起步很早,，但是產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程效果不佳。
5,、紅外線氣體傳感器
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),。
目前這種“傳感器”的供應(yīng)商在歐洲！中國(guó)在這一領(lǐng)域目前是“半”空白,！
6,、磁性氧氣傳感器
這是磁性氧氣分析儀的核心，但是目前也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“傳感器化”進(jìn)程,。
它是利用空氣中的氧氣可以被強(qiáng)磁場(chǎng)吸引的原理制備的,。
這種傳感器只能用于氧氣的檢測(cè)，選擇性*,。大氣環(huán)境中只有氮氧化物能夠產(chǎn)生微小的影響,，但是由于這些干擾氣體的含量往往很少，所以,，磁氧分析技術(shù)的選擇性幾乎是*的,！
老牌工業(yè)產(chǎn)品，*各地都有制造商,。（當(dāng)然我說(shuō)的是作為一次儀表的氧氣分析儀,，它在一定范圍內(nèi)可以被看作傳感器。而以純粹傳感器形式生產(chǎn)的這種產(chǎn)品,，是zui近的事情,。）
7,、其他
近年來(lái)，隨著新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),，氣體傳感器技術(shù)也在不斷發(fā)生著相應(yīng)的革命,。氣體傳感器的種類(lèi)也在隨著增添新丁。
但是,，有些傳感器是否應(yīng)該列在氣體傳感器名下頗有爭(zhēng)議,，比如：PID檢測(cè)器，盡管也是用于氣體的檢測(cè),，盡管體積一樣小巧,，但是，由于不能真正實(shí)現(xiàn)免維護(hù)化,，因此,，這種裝備，無(wú)論體積有多小,，都應(yīng)該列在“檢測(cè)儀器”的名下,。