檢測氣體的濃(nong)度依(yi)賴于氣體(ti)檢測變送器,傳(chuan)感器是其核心(xin)部分,按照(zhao)檢測(ce)原理的不(bu)同,主(zhu)要分(fen)爲金屬氧(yang)化物半導體式(shi)傳感器、催化燃(ran)燒式傳感器、定(ding)電位(wei)電(dian)解式氣體傳(chuan)感器(qi)、迦伐(fa)尼電池(chi)式氧氣傳感(gan)器、紅外式(shi)傳感(gan)器(qi)、PID光(guang)離子化傳(chuan)感(gan)器等,以(yi)下簡單闡(chan)述各種傳(chuan)感(gan)器(qi)的原(yuan)理及特點。
金屬(shu)氧化物半導體(ti)式傳(chuan)感(gan)器(qi)
金屬(shu)氧化物半導體(ti)式傳感器利用(yong)被測(ce)氣體(ti)的吸(xi)附作(zuo)用(yong),改變半(ban)導體(ti)的電導率(lü),通過(guo)電(dian)流(liu)變化(hua)的比(bi)較,激(ji)發報(bao)警電(dian)路。由(you)于半(ban)導體(ti)式傳感器(qi)測量時(shi)受環境影響較大,輸出(chu)線形不(bu)穩定。金(jin)屬氧(yang)化物半導(dao)體式傳(chuan)感(gan)器,因其反(fan)應十分靈(ling)敏,故目前廣泛(fan)使用(yong)的領域爲(wei)測量氣體(ti)的微(wei)漏現(xian)象(xiang)。
催化燃(ran)燒式傳感(gan)器
催化燃(ran)燒式傳感(gan)器原理是(shi)目前(qian)最廣(guang)泛(fan)使用的(de)檢測可(ke)燃(ran)氣體(ti)的原(yuan)理(li)之一,具(ju)有輸出信号線(xian)形好(hao)、指(zhi)數可靠(kao)、價格便(bian)宜(yi)、無與(yu)其他(ta)非可燃氣(qi)體的交叉(cha)幹擾(rao)等特(te)點(dian)。催(cui)化燃(ran)燒式(shi)傳(chuan)感(gan)器采(cai)用惠斯(si)通電橋(qiao)原理(li),感(gan)應(ying)電阻(zu)與環境中的可(ke)燃氣體發(fa)生無焰燃(ran)燒,使(shi)溫度(du)使感應(ying)電阻的阻值(zhi)發生變化(hua),打破電橋平衡(heng),使之(zhi)輸(shu)出(chu)穩定(ding)的電流信(xin)号,再(zai)經過(guo)後(hou)期(qi)電路(lu)的放大(da)、穩(wen)定和處理(li)最終顯示(shi)可靠的(de)數(shu)值。
定(ding)電位電(dian)解式氣(qi)體傳感器(qi)
定電位電(dian)解式傳感(gan)器是目前測毒類現(xian)場(chang)最(zui)廣泛(fan)使用的一種技(ji)術,在(zai)此方面國(guo)外技術(shu)領(ling)先,因(yin)此此(ci)類(lei)傳感器(qi)大都依(yi)賴進口。定電(dian)位電(dian)解式(shi)氣體傳感(gan)器的結構:在一個塑(su)料制(zhi)成(cheng)的(de)筒狀(zhuang)池體(ti)内,安(an)裝工(gong)作電極、對電極(ji)和參(can)比電極,在(zai)電極之間(jian)充滿(man)電解液,由(you)多孔(kong)四氟乙烯(xi)做成(cheng)的隔(ge)膜,在(zai)頂部(bu)封裝。前置(zhi)放大(da)器與(yu)傳感(gan)器電(dian)極的連接(jie),在電(dian)極之(zhi)間施加了(le)一定的電(dian)位,使(shi)傳感(gan)器處(chu)于工(gong)作狀态(tai)。氣(qi)體與(yu)的電(dian)解質内的(de)工作(zuo)電極發生(sheng)氧化或還原反(fan)應,在(zai)對(dui)電(dian)極發(fa)生還原(yuan)或氧化(hua)反應,電極(ji)的平(ping)衡電(dian)位發生變(bian)化,變(bian)化值(zhi)與氣(qi)體濃(nong)度(du)成(cheng)正比(bi)。
迦伐尼(ni)電(dian)池式(shi)氧氣(qi)傳(chuan)感器
隔(ge)膜迦伐尼(ni)電池(chi)式氧(yang)氣傳(chuan)感器(qi)的結構:在(zai)塑料(liao)容器(qi)的一面裝(zhuang)有對氧氣(qi)透過(guo)性良好(hao)的(de)、厚10~30μm的(de)聚四(si)氟乙烯透(tou)氣膜(mo),在其(qi)容器(qi)内側(ce)緊粘着貴(gui)金屬(鉑、黃金、銀(yin)等)陰(yin)電極(ji),在容(rong)器的(de)另一面内(nei)側或容器(qi)的空(kong)餘部(bu)分(fen)形(xing)成陽(yang)極(用鉛(qian)、镉(ge)等離(li)子化(hua)傾向大的(de)金屬)。用氫氧化鉀。氧氣在通過(guo)電解質時(shi)在陰(yin)陽極(ji)發生氧化(hua)還原(yuan)反應(ying),使陽極金屬離(li)子化(hua),釋放出電子,電流的(de)大小與氧(yang)氣的(de)多(duo)少(shao)成正(zheng)比,由于(yu)整個反(fan)應中陽(yang)極金屬有消耗,所(suo)以傳(chuan)感器需(xu)要(yao)定期(qi)更換(huan)。目(mu)前國内(nei)技術已日趨成(cheng)熟,完全可以國(guo)産化此類(lei)傳感(gan)器。
紅外(wai)式(shi)傳感(gan)器
紅外式傳感(gan)器利(li)用各種元(yuan)素對某個(ge)特定(ding)波長(zhang)的吸(xi)收原(yuan)理,具有抗中毒(du)性好(hao),反(fan)應靈敏(min),對大(da)多數碳氫(qing)化合物(wu)都有反(fan)應。但結構複雜(za),成本(ben)高(gao)。
PID光(guang)離子(zi)化氣(qi)體(ti)傳感器
PID由紫(zi)外(wai)燈光源(yuan)和離子室等主(zhu)要部(bu)分構成,在(zai)離子室有正負(fu)電極,形成電場(chang),待測氣體(ti)在紫外燈的照(zhao)射下(xia),離子(zi)化(hua),生(sheng)成正(zheng)負離子,在(zai)電極(ji)間形(xing)成電(dian)流,經放大輸出信号(hao)。PID具有靈敏(min)度高(gao),無中毒問(wen)題,安(an)全可(ke)靠等(deng)優點。
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