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气体检测仪常用传感器的原理、优缺点

2020年6月2日

气体检测仪常用传感器的原理、优缺点

气体检测仪的核心部分是气体传感器,气体检测的原理根据不同而不同。常用的气体传感器包括:PID光离子传感器、红外传感器、电化学传感器、催化燃烧传感器和半导体传感器。下面详细介绍各传感器的工作原理、优缺点。

1.红外气体检测仪原理

原理:非分裂红外原理NDIR传感器采用Beer-Lambert红外吸收定律,即不同气体吸收特定波长的光,吸收强度与气体浓度成正比来实现检测。它使用光学滤光片将红外光分成所需的一个非常小的波段的谱线,被检测气体吸收这个非常小的波段的谱线。

优点:可靠性高、选择性好、精度高、无毒、环境干扰小、寿命长、不依赖氧气。

缺点:受湿度影响大,检测气体种类有限。目前主要用于甲烷、二氧化碳、一氧化碳、六氟化硫、二氧化硫、碳氢化合物等气体。

2.气体检测仪的半导体原理

原理:采用一些金属氧化物半导体材料制成的半导体气体传感器。在一定温度下,电阻随环境气体成分的变化而变化。例如,酒精传感器是利用二氧化锡在高温下遇到酒精气体时电阻急剧下降的原理制备的。

优点:成本低、制造简单、灵敏度高、响应速度快、寿命长、对湿度的灵敏度低、电路简单。

缺点:稳定性差,对环境影响较大,特别是每个传感器的选择性不是唯一的,输出参数不能确定。因此,不宜用于对测量精度有要求的场所,主要用于民用。

3.气体检测器的催化燃烧原理

原理:所述催化燃烧传感器是在铂电阻表面制备一耐高温催化剂层。在一定温度下,可燃气体在其表面催化燃烧。燃烧使铂电阻温度升高,电阻发生变化。变化值是可燃气体浓度的函数。

优点:催化燃烧气体传感器选择性检测可燃气体:传感器不响应任何不能燃烧的气体。响应快,使用寿命长,受温度、湿度、压力影响小。该传感器的输出直接关系到环境的爆炸危险,是安全检测领域的领先传感器。

缺点:在可燃气体范围内,无选择性。传感器很容易中毒,而且大多数有机元素蒸气对传感器都有中毒作用。

注:催化燃烧检测是有条件的。必须保证检测环境中含有足够的氧气。本检测方法在无氧环境中不能检测任何可燃气体。某些铅化合物(特别是四乙基铅)、硫化合物、硅化合物、磷化合物、硫化氢和卤代烃可能会毒害或抑制传感器。

4.气体检测仪PID原理

原理:PID由紫外灯光源和离子室组成。离子室有正极和负极以形成电场。在紫外灯的照射下,被测气体被电离,产生正离子和负离子。放大输出信号

优点:灵敏度高,无中毒问题。

缺点:无选择性,受湿度影响大,UV灯寿命短,价格昂贵。

5.气体检测仪的电化学原理

原理:传感器内部的电解液与目标气体发生反应,产生与气体浓度成正比的电信号工作。

优点:工作温度范围宽,量程多,灵敏度高,线性输出,选择性好

缺点:使用寿命短,储存时间有限,在极干燥或高浓度气体环境下使用寿命短,类型不具体,易受干扰,湿度影响精度。

注:大多数有毒气体传感器需要少量氧气来维持正常功能。在传感器的后面有一个用于此目的的通风口。高湿度、高干旱会影响传感器的使用寿命。瞬时压力变化可能产生瞬态传感器输出,也可能达到误报警状态。

根据以上信息,您可以找到最适合您需要的传感器。有很多气体探测器有不同的传感器供您选择,欢迎您的支持。

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