氣體檢測儀分類按檢測(cè)對象分類(lèi),有可燃性氣體(含甲烷)檢測報警儀、有毒氣體檢(jiǎn)測報警儀、氧氣檢測報(bào)警儀。按檢測原理分類,可(kě)燃性氣體檢測有催(cuī)化燃燒型、半導體型、熱導型和(hé)紅(hóng)外線吸收型等;有毒氣體檢測有電化(huà)學型、半導(dǎo)體型等;氧氣檢測有(yǒu)電化學(xué)型等。按使用方式分(fèn)類,有便攜式和固定式。按使用場所(suǒ)分類,有常規型和防爆型。按功能分(fèn)類,有氣體檢測儀、氣體報警(jǐng)儀和(hé)氣體(tǐ)檢測報警(jǐng)儀(yí)。按采樣方式分類,有擴散式和泵吸式。
半導體式氣體傳感器
它是利用一些金屬氧化物半導體(tǐ)材料,在一定溫度下,電導率隨著環境氣體成份的變(biàn)化而變(biàn)化(huà)的原理(lǐ)製造的。比如,酒精傳感器,就是利(lì)用二(èr)氧化錫在高溫下遇到酒精氣體時,電阻會急劇減小的原理(lǐ)製(zhì)備(bèi)的(de)。
優點
半導體式氣體傳感器可以有效地用於:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒精、甲醛、一氧化(huà)碳(tàn)、二氧化碳、乙烯、乙炔、氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸等很多氣體(tǐ)地檢測。尤其是,這種(zhǒng)傳感器成本低廉(lián),適宜(yí)於民用氣體(tǐ)檢測的需求(qiú)。
下列幾種(zhǒng)半導體式氣體傳感(gǎn)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,肼類)。高質量的傳感器可以滿足工業檢測的需要。
缺點
穩定性較差,受環境影響(xiǎng)較大;尤其(qí),每一種傳感器的選擇性都不是唯一的,輸出參數也不能確定。因此,不宜應用於計(jì)量準確要求的場所。
催化燃燒式氣體(tǐ)傳感器
這(zhè)種傳感器是在白金電阻的(de)表麵製備耐高溫的催化劑層,在一定的溫度下,可燃性氣體在其表麵催化燃燒,燃燒是白(bái)金電(diàn)阻溫度升高,電阻變化,變化值是可燃性氣體濃度的函數。
優點
催化燃燒式氣(qì)體傳感器選擇性地檢測(cè)可燃性(xìng)氣(qì)體:凡是不能燃燒的,傳感器(qì)都沒(méi)有任何響應。
催化燃燒式氣體傳感(gǎn)器計量準確,響應快速,壽命較長。傳(chuán)感器的輸出與環境的爆炸危險(xiǎn)直接相關,在安(ān)全檢測領(lǐng)域是一類主導地位的(de)傳感器。
缺點
在可燃(rán)性(xìng)氣體範圍內,無選擇性。暗火工作,有引燃(rán)爆(bào)炸(zhà)的危險。大部分元素有機蒸(zhēng)汽對傳感器都(dōu)有中毒作用。
熱導池式(shì)氣體(tǐ)傳感(gǎn)器
每一種氣體,都有自己(jǐ)特定的熱導率,當兩個和多個氣體的熱導率差(chà)別較大時,可以利用熱導元件,分(fèn)辨其(qí)中一個(gè)組分的含量。這種(zhǒng)傳感(gǎn)器已經傳感(gǎn)器地(dì)用於氫氣的檢測、二氧化碳的檢測、高濃度甲烷的檢測。
這(zhè)種氣體傳感器可應用範圍較窄,限製因素較多(duō)。
電化學式氣體傳感器
它相當一部分的可燃性(xìng)的、有毒有害(hài)氣(qì)體都(dōu)有(yǒu)電化學活性,可以被電化學氧化或者還原。利用這些反應,可以分辨(biàn)氣體成份、檢測氣體(tǐ)濃度。電化學氣體傳感器分很多子類:
(1)、原電(diàn)池型氣體傳(chuán)感器(也稱:加(jiā)伏尼電池型氣體傳感器,也有稱燃料電池(chí)型氣體傳感器,也有稱自發電池(chí)型氣(qì)體傳感器),他們的原(yuán)理行同我們用的幹(gàn)電池,隻是,電池的碳錳電極(jí)被氣體電極替代了。以氧氣傳感器為例,氧在陰極被還原,電子通過電流表(biǎo)流到陽極,在那裏鉛金屬被氧化。電流的大小與氧氣的濃度直接相關。這種傳感器可以有效地(dì)檢測(cè)氧氣、二氧化硫、氯氣等。
(2)、恒定電位電解池型氣體傳(chuán)感器,這種(zhǒng)傳感器用於檢測還原性氣體非常有效,它的原理與原電池型傳感器(qì)不一樣,它的電化學反應(yīng)是(shì)在電流強製下發生的,是一種真正的庫(kù)侖分析的傳感器。這種傳感器已經成功地用於:一氧化碳、硫化氫、氫氣、氨氣、肼、等氣體的檢測之中,是(shì)目前(qián)有毒有害氣體檢測的主流(liú)傳感器。
(3)、濃(nóng)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,會自發形成濃差電動勢,電動勢的大小與氣體的濃(nóng)度有關,這種傳感器的成功實例就是汽車用氧氣傳感器、固體電解(jiě)質(zhì)型二氧(yǎng)化(huà)碳傳感器。
(4)、極限電(diàn)流型(xíng)氣體傳感器(qì),有(yǒu)一種測量氧氣濃度的(de)傳感器利用電化池中(zhōng)的極限電(diàn)流與載流子濃度相關的原理製備氧(氣)濃(nóng)度傳感器(qì),用於汽車的氧氣檢測,和(hé)鋼水中氧濃度檢測。
紅外(wài)線氣體傳感(gǎn)器
大部分的氣體在中(zhōng)紅外區都(dōu)有特征吸收峰,檢測特征吸(xī)收峰位置的吸收情況,就可以確定某氣體的濃度。
這(zhè)種傳感器過去都(dōu)是大型的分析儀器,但是近些年,隨著以MEMS技術為基礎的(de)傳感器工業的(de)發展,這種傳感器的體積(jī)已經由10升,45公斤(jīn)的巨無霸,減(jiǎn)小到2毫升(拇指大小)左右。使用無需調製光源的紅外探測器使(shǐ)得儀器完全(quán)沒有機械運動部件,完全實現免維護化。
紅外線氣(qì)體傳感器可以有效地分辨氣體的種類(lèi),準(zhǔn)確測定氣體濃度。
這種傳感器(qì)成功的用於:二氧化碳、甲烷(wán)的檢測。
磁性氧氣傳感器(qì)
這是磁性(xìng)氧氣分析儀的核(hé)心,但是目前也已經實(shí)現了“傳感器化”進程。
它是利(lì)用空氣中的氧氣可以被強磁(cí)場吸引的原理製備的。
這種傳感器(qì)隻能用於氧氣的檢測,選擇性極(jí)好。大氣環(huán)境(jìng)中隻有氮氧化物能夠產生微小的影響,但是由於(yú)這些幹擾氣體的含量往往很少,所以,磁氧分析技術的選(xuǎn)擇性幾乎是唯一的!