氣體檢測儀分類按檢測對象分類,有可(kě)燃性氣體(含甲烷)檢測(cè)報警儀、有(yǒu)毒氣體檢測(cè)報警儀、氧氣檢測報警儀。按檢測原理分類,可燃性氣體檢測有催化燃燒型、半導(dǎo)體型、熱導型和紅外線(xiàn)吸收型等;有毒氣體檢測有電化學型、半(bàn)導體型等;氧氣檢(jiǎn)測有電化學型等。按(àn)使用方式分類,有(yǒu)便攜式和固(gù)定式。按使用場所分類(lèi),有常(cháng)規型和防爆型。按功能分(fèn)類,有氣體檢測儀、氣體報警儀和氣體檢測報警儀。按(àn)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(lì)用一些金屬氧化物半導體材料(liào),在一定(dìng)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,酒精傳感器,就是利用二氧化錫在高(gāo)溫下遇到酒精氣體時,電阻會急劇減(jiǎn)小的原理製備(bèi)的。
優點
半(bàn)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、一氧化碳、二氧化碳(tàn)、乙烯、乙炔、氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸等很多(duō)氣體地檢測。尤(yóu)其是,這種(zhǒng)傳感器成本低(dī)廉,適宜於民用氣體檢測的需求。
下列幾種半導體式(shì)氣體傳感器是成功(gōng)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(chuán)感器可以滿足工業(yè)檢測(cè)的需要。
缺點
穩定(dìng)性(xìng)較差,受(shòu)環(huán)境影響較大;尤其,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,不宜應用於計量準確要求(qiú)的場所(suǒ)。
催化燃燒式氣(qì)體傳感器
這種傳感器是在白金電阻的表麵製備耐高溫的催化劑層,在一定的溫度下,可燃性氣體在其(qí)表麵催化燃燒,燃燒(shāo)是白金電阻溫度升高,電阻(zǔ)變化,變化值是可燃性氣體濃度的函數。
優點
催(cuī)化燃燒式氣(qì)體傳感器選擇性(xìng)地檢測可燃性氣體:凡是不能燃燒的,傳感器都沒有任(rèn)何響應。
催化燃燒式氣體傳(chuán)感器計量準確,響應快速,壽命較(jiào)長。傳感器的輸出與環境的爆炸危(wēi)險直接相關,在(zài)安全檢測領域是一類主導地位的傳感器。
缺點
在可燃性(xìng)氣體範圍內,無選擇性(xìng)。暗火工作,有引燃爆(bào)炸的危險。大部分元(yuán)素有機蒸汽對傳感器都有中毒作用。
熱導(dǎo)池式氣體傳感器
每一種氣體,都有自己特定的熱導率,當兩個(gè)和多(duō)個氣體的熱導率差別較大時,可以利(lì)用(yòng)熱導元件,分辨(biàn)其中一個組分的含量。這種傳(chuán)感器已經傳感器地用於氫氣的檢測、二(èr)氧化碳的檢測、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(sù)較多。
電化學式(shì)氣體傳感器
它相當一部分(fèn)的可燃性的(de)、有毒有害(hài)氣(qì)體都有電化學活性,可以被電化(huà)學氧化或者還原。利(lì)用這些反應,可以分辨氣體成份、檢測氣體濃(nóng)度。電化學氣體傳感器分很(hěn)多子類:
(1)、原電池型氣體傳感器(也(yě)稱:加伏尼電池(chí)型氣體傳(chuán)感器,也有稱燃料電池型氣體傳感器,也有稱自發電池型氣體傳感器),他們的原理行同我們用的幹電池,隻是,電(diàn)池的碳錳(měng)電極被氣體(tǐ)電極替代了。以氧氣傳感器(qì)為例,氧在陰極被還原,電子(zǐ)通過電流表(biǎo)流到陽極,在那(nà)裏鉛金屬被氧化。電(diàn)流的大小與氧氣的(de)濃度直接相關。這種傳感器可以有效地檢測氧氣、二氧化硫、氯氣等(děng)。
(2)、恒定電(diàn)位電解池型氣體傳感器,這種傳感(gǎn)器用於檢測還原性(xìng)氣體非常有效,它的原理與(yǔ)原(yuán)電池型(xíng)傳感器不一樣,它的電化(huà)學(xué)反應(yīng)是在(zài)電流強製下發生的,是一種真正的庫侖分析的傳(chuán)感器。這種傳(chuán)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,是目前有毒有害氣體檢測的主流傳感器。
(3)、濃差電池型氣體傳感(gǎn)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度有(yǒu)關(guān),這種傳感(gǎn)器的成功實例就是汽車用氧氣傳感器、固體電解質型(xíng)二氧(yǎng)化碳傳感器。
(4)、極限電流型(xíng)氣體(tǐ)傳感器,有一(yī)種測(cè)量氧氣濃度(dù)的傳感器(qì)利用電化池中的極(jí)限(xiàn)電流與載流子濃度相關的原理製備氧(氣)濃度傳感器,用(yòng)於汽車的氧氣檢測,和鋼水中氧濃度檢測。
紅外線(xiàn)氣體傳感(gǎn)器
大部分的氣(qì)體在(zài)中紅外區都有特征吸收峰,檢測特征吸收峰位置的吸收情況(kuàng),就可以確定某氣(qì)體的濃度(dù)。
這種傳感器過去都(dōu)是大型的分(fèn)析儀器,但是近些年,隨著以MEMS技術(shù)為(wéi)基礎的傳感器(qì)工業的(de)發展,這種傳感器(qì)的體積已經由10升,45公斤的巨無霸,減小到2毫升(拇指(zhǐ)大小)左右。使用無需調製光源的紅外探測(cè)器使得儀器(qì)完全沒有機(jī)械運動部件,完全實現免維護化(huà)。
紅外線氣體傳感器可以有效地分辨氣體的(de)種類,準確測定氣體濃度。
這(zhè)種傳感器成功的用於:二氧化碳、甲烷的檢測。
磁性氧氣傳感器
這(zhè)是磁性氧氣分析儀的核心,但是目前也已經實現了“傳感器化”進程。
它(tā)是利用空氣中的氧氣可以被強磁場吸引的原理製備的。
這種傳感器隻(zhī)能用於氧氣的(de)檢測,選(xuǎn)擇性極好。大氣環境中隻有氮氧化物能夠產生微小的影響,但(dàn)是由於這些幹擾氣(qì)體的含量(liàng)往往很少,所(suǒ)以,磁氧分析技術的選擇性幾(jǐ)乎是唯一的!