氣體檢測儀是一種氣體泄露濃度檢測的儀(yí)器儀表工具,其中包括:便攜式氣體(tǐ)檢測儀、手持式氣體檢(jiǎn)測(cè)儀、固定(dìng)式氣體檢測儀(yí)、在線式氣體檢測儀等。主要利用氣體傳(chuán)感器(qì)來檢測環境中存在的氣體種類,氣體傳(chuán)感器是用來檢測氣體的成份和含量(liàng)的傳感器。
一般認為,氣體傳感器的定義是以檢測目標為分類基礎的(de),也就是說,凡是(shì)用於檢測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,檢測氣體流量的傳感器不被看作氣體傳感器,但是熱導式氣(qì)體分析儀卻屬(shǔ)於重要的氣體傳感器(qì),盡管它們有時使用大(dà)體一致(zhì)的檢測原理。
半導體(tǐ)式(shì)
它是利用一些金屬氧化物半導體材料,在(zài)溫度下,電導率隨著環境氣體成份的變化而變化的原理製造的。比如,酒精(jīng)傳感(gǎn)器,就是利用二(èr)氧化(huà)錫(xī)在高溫下遇到酒精氣體時,電阻會急劇(jù)減小的原理製備的(de)。
優點
半導體(tǐ)式氣體傳感(gǎn)器可以有效地用於:甲烷(wán)、乙烷、丙烷、丁烷、酒精、甲醛、一氧化(huà)碳、二氧化碳、乙烯、乙炔(quē)、氯乙烯、苯乙(yǐ)烯、丙烯酸等很多氣體地檢測。尤其是,這種傳感器成本低廉,適宜於(yú)民用氣體檢測的需求。下列(liè)幾種半導體式氣體(tǐ)傳感器是成功的:甲烷、酒精、一氧化碳(城市煤氣)、硫化(huà)氫、氨氣(包括(kuò)胺類,肼類)。高質量的傳感(gǎn)器可以滿足工業檢測的需要。
缺點
穩定性(xìng)較差(chà),受環境影響較大;尤其,每一種傳感器的選(xuǎn)擇(zé)性都不一樣的,輸出參數也不能確定(dìng)。因此,不宜應用於計(jì)量準確要求的場所。
燃燒式
這種傳感器是在白金電阻的表麵製備耐高溫的催化劑層,在溫度下,可燃性氣體在其表麵催化燃燒,燃燒是白金電(diàn)阻溫度升高,電阻變(biàn)化,變化值是可燃性氣體濃度的函數。
優點
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(dōu)沒有(yǒu)反應。催化燃燒式氣體傳感器計量準確,響應快速,壽命(mìng)較(jiào)長(zhǎng)。傳感器的輸出(chū)與環境的爆炸危險(xiǎn)直接相(xiàng)關,在檢測領域是一類主導地(dì)位的傳感器。
缺點
在可燃性氣體(tǐ)範圍內,無選擇性。暗火工作,有引燃爆炸的危(wēi)險。大部分元素(sù)有機蒸汽對傳感器都有中毒作用。
熱導池式
每一種氣體,都有自己特定的熱導率,當(dāng)兩個和多個氣體的(de)熱導率差別較大時,可以利用熱導元件,分辨其中一個組分的含量。這種傳感器已經傳感器地用於氫氣的檢測、二氧化碳的檢(jiǎn)測、高濃度甲烷的檢測。
這種氣體傳感器可應用範圍較窄,限製因素較多。
電化學式
它相當一部分的可(kě)燃性的、有毒有害氣體都(dōu)有電化學活(huó)性,可以被電化學氧化(huà)或者還原。利用這些反應,可以分辨氣體成份(fèn)、檢測氣體濃度(dù)。電化學氣體(tǐ)傳感器分很多子類:
(1)、原電池型氣體傳感器(也稱:加伏(fú)尼電池(chí)型氣體(tǐ)傳(chuán)感器,也有稱燃料電池型氣體傳感器,也有稱自發電池(chí)型氣體傳感器),他們的原理行同我們(men)用的(de)幹電池(chí),隻(zhī)是,電池(chí)的碳錳電極被氣體電極(jí)替代(dài)了。以氧(yǎng)氣傳感器為例,氧在陰極被還原,電子通過電流表流到陽極,在那裏鉛金屬被氧化。電流的大小與(yǔ)氧氣的濃度直接相關。這種傳感器可以有效地(dì)檢測氧氣、二氧化硫、氯氣等。
(2)、恒定電(diàn)位電解池型氣體傳感器,這種傳感器用於檢測還原性氣體非常有效,它的原理與(yǔ)原電池型(xíng)傳(chuán)感器不一樣,它的電(diàn)化學反應是在電流(liú)強製下發生(shēng)的,是(shì)一種真正的(de)庫侖分析的傳感器。這種傳感器已經成功地(dì)用於:一氧化碳(tàn)、硫化氫、氫氣、氨氣、肼、等(děng)氣體的檢測之(zhī)中,是現有毒有害氣體檢測的主流傳感(gǎn)器。
(3)、濃差電池(chí)型氣體傳感器,具有電化學活性的氣體在電化學電池的兩側,會(huì)自發形成濃差電動勢,電動勢(shì)的大小與氣體的濃度有(yǒu)關,這種傳感器的成功實例就是汽車用氧氣(qì)傳感器、固體電解質型二氧化碳傳感器。
(4)、電流型氣體傳感器,有一種測量氧氣濃度的傳感器利(lì)用電化池中(zhōng)的電流與載流子濃度相關的原理製備氧(氣)濃度傳感器(qì),用於汽車(chē)的(de)氧氣(qì)檢測,和鋼水中氧濃度檢(jiǎn)測。