1、氣體傳感器檢測原理氣體傳感器檢測原理氣體傳感器的種類氣體傳感器的種類 氣體傳感器如從檢測原理上分，大體上可分為三大類：氣體傳感器如從檢測原理上分，大體上可分為三大類：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)式等積控制型、表面電位型）、催化燃燒式、固體熱導(dǎo)式等 ；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；式等；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、利用電化學(xué)性質(zhì)的氣體傳感器：如定電位電解

2、式、迦伐尼電池式、隔膜離子電極式、固體電解質(zhì)式等隔膜離子電極式、固體電解質(zhì)式等。 根據(jù)危害，我們將有毒有害氣體分為可燃?xì)怏w和有毒氣體兩大類。由于它根據(jù)危害，我們將有毒有害氣體分為可燃?xì)怏w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。們性質(zhì)和危害不同，其檢測手段也有所不同。可燃?xì)怏w是石油化工等工業(yè)場合遇到最多的危險(xiǎn)氣體，它主要是烷烴可燃?xì)怏w是石油化工等工業(yè)場合遇到最多的危險(xiǎn)氣體，它主要是烷烴等有機(jī)氣體和某些無機(jī)氣體。等有機(jī)氣體和某些無機(jī)氣體。有關(guān)可燃?xì)獾某ＷR(shí)如下：有關(guān)可燃?xì)獾某ＷR(shí)如下： 1、爆炸三要素爆炸三要素 可燃?xì)怏w發(fā)生爆炸必須具備一定的條件可燃?xì)怏w發(fā)生爆炸必須具備一定的條

3、件 一定濃度的可燃?xì)怏w，一定濃度的可燃?xì)怏w， 一定量的氧氣一定量的氧氣 足夠熱量點(diǎn)燃它們的火源足夠熱量點(diǎn)燃它們的火源 三個(gè)條件缺一不可，也就是說，缺少其中任何一個(gè)條件都不會(huì)引起火災(zāi)和爆炸。三個(gè)條件缺一不可，也就是說，缺少其中任何一個(gè)條件都不會(huì)引起火災(zāi)和爆炸。 當(dāng)可當(dāng)可燃?xì)怏w（蒸汽、粉塵）和氧氣混合并達(dá)到一定濃度時(shí)，遇具有一定溫度的火源就會(huì)發(fā)燃?xì)怏w（蒸汽、粉塵）和氧氣混合并達(dá)到一定濃度時(shí)，遇具有一定溫度的火源就會(huì)發(fā)生爆炸。我們把可燃?xì)怏w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，生爆炸。我們把可燃?xì)怏w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，一般用一般用% %表示。表示。2 2

4、、爆炸濃度極限、爆炸濃度極限必須有足夠的氣體或蒸汽存在時(shí)才可能發(fā)生爆炸，但過多的氣體又會(huì)使氧氣被取代而必須有足夠的氣體或蒸汽存在時(shí)才可能發(fā)生爆炸，但過多的氣體又會(huì)使氧氣被取代而無法支持燃燒。因此，若想發(fā)生燃燒，則對(duì)氣體濃度的上限和下限都有所要求，這些無法支持燃燒。因此，若想發(fā)生燃燒，則對(duì)氣體濃度的上限和下限都有所要求，這些限制被稱為爆炸下限（限制被稱為爆炸下限（LELLEL：Lower Explosive LimitLower Explosive Limit）和爆炸上限（）和爆炸上限（UELUEL：Upper Upper Explosive LimitExplosive Limit）。）。實(shí)際

5、上，這種混合物也不是在任何混合比例上都會(huì)發(fā)生爆炸而要有一個(gè)濃度范圍。如實(shí)際上，這種混合物也不是在任何混合比例上都會(huì)發(fā)生爆炸而要有一個(gè)濃度范圍。如下圖所示的陰影部分。當(dāng)可燃?xì)怏w濃度低于下圖所示的陰影部分。當(dāng)可燃?xì)怏w濃度低于LELLEL時(shí)（可燃?xì)怏w濃度不足）和其濃度高于時(shí)（可燃?xì)怏w濃度不足）和其濃度高于UELUEL時(shí)（氧氣不足）都不會(huì)發(fā)生爆炸時(shí)（氧氣不足）都不會(huì)發(fā)生爆炸。 可燃性氣體檢測原理可燃性氣體檢測原理催化燃燒式檢測原理催化燃燒式檢測原理 它的原理是一個(gè)雙路電橋（一般稱作惠斯通電橋）檢測單元。在這其中的一個(gè)鉑金它的原理是一個(gè)雙路電橋（一般稱作惠斯通電橋）檢測單元。在這其中的一個(gè)鉑金絲電橋上涂

6、有催化燃燒物質(zhì)，不論何種易燃?xì)怏w，只要它能夠被電極引燃，鉑金絲電絲電橋上涂有催化燃燒物質(zhì)，不論何種易燃?xì)怏w，只要它能夠被電極引燃，鉑金絲電橋的電阻就會(huì)由于溫度變化發(fā)生改變，這種電阻變化同可燃?xì)怏w的濃度成一定比例，橋的電阻就會(huì)由于溫度變化發(fā)生改變，這種電阻變化同可燃?xì)怏w的濃度成一定比例，通過儀表的電路系統(tǒng)和微處理機(jī)計(jì)算出可燃?xì)怏w的濃度。通過儀表的電路系統(tǒng)和微處理機(jī)計(jì)算出可燃?xì)怏w的濃度。 CO/H2S氣體檢測原理氣體檢測原理檢測無機(jī)氣體最為普遍、技術(shù)相對(duì)成熟、綜合指標(biāo)最好的方法是定電位電解式方法，檢測無機(jī)氣體最為普遍、技術(shù)相對(duì)成熟、綜合指標(biāo)最好的方法是定電位電解式方法，也就是我們常說的電化學(xué)傳感器

7、也就是我們常說的電化學(xué)傳感器 ： 電化學(xué)傳感器的構(gòu)成是：將兩個(gè)反應(yīng)電極電化學(xué)傳感器的構(gòu)成是：將兩個(gè)反應(yīng)電極-工作電極和對(duì)電極以及一個(gè)參比電極放工作電極和對(duì)電極以及一個(gè)參比電極放置在特定電解液中（如下圖如示），然后在反應(yīng)電極之間加上足夠的電壓，使透過涂置在特定電解液中（如下圖如示），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(jìn)行氧化還原反應(yīng)，再通過儀器中的電路系統(tǒng)測量氣有重金屬催化劑薄膜的待測氣體進(jìn)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(shí)產(chǎn)生的電流，然后由其中的微處理器計(jì)算出氣體的濃度。體電解時(shí)產(chǎn)生的電流，然后由其中的微處理器計(jì)算出氣體的濃度。 MSA M

8、SA 毒氣傳感器采用此原理并且采用固態(tài)電解液有效的防止了電解液的滲漏。毒氣傳感器采用此原理并且采用固態(tài)電解液有效的防止了電解液的滲漏。 氧氣檢測采用迦伐尼電池式。原理和定電位電解式方法一樣，也是根據(jù)電解時(shí)所產(chǎn)生氧氣檢測采用迦伐尼電池式。原理和定電位電解式方法一樣，也是根據(jù)電解時(shí)所產(chǎn)生的電流變化而檢測氣體濃度的。但是該傳感器的本身就是電池，而不需要由外部提供的電流變化而檢測氣體濃度的。但是該傳感器的本身就是電池，而不需要由外部提供電壓，或設(shè)定特定的電位。電壓，或設(shè)定特定的電位。紅外線氣體傳感器紅外線氣體傳感器紅外線氣體傳感器對(duì)氣體的檢測，具有選擇性檢測的特點(diǎn)，常用于紅外線氣體傳感器對(duì)氣體的檢測，

9、具有選擇性檢測的特點(diǎn)，常用于CO，CH4，CO2等等氣體，其電信號(hào)的獲得主要利用電容微音器，由于測量氣體的氣室比較長，所以其構(gòu)氣體，其電信號(hào)的獲得主要利用電容微音器，由于測量氣體的氣室比較長，所以其構(gòu)造顯得比較大，近年由于半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展和系統(tǒng)的改進(jìn)，紅外線氣體傳感器的體積造顯得比較大，近年由于半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展和系統(tǒng)的改進(jìn)，紅外線氣體傳感器的體積已大為縮小。已大為縮小。O2氣體檢測原理氣體檢測原理光電離檢測原理光電離檢測原理PID（Photoionization Detector）原理）原理 光電離探測器光電離探測器 (PID) (PID) 使用一只紫外燈泡電離被檢測的化合物。使用一只紫外燈泡電離被檢測的化合物。 樣氣中其電離電勢小樣氣中其電離電勢小于或等于紫外燈能量的物質(zhì)被電離，于或等于紫外燈能量的物質(zhì)被電離，電離產(chǎn)生電流電離產(chǎn)生電流, ,電離室內(nèi)建立的電場迫使自由電子電離室內(nèi)建立的電場迫使自由電