氣體檢測儀分類按檢測對象分類,有可燃性氣體(含甲烷)檢測報警儀、有毒氣體檢測報警儀、氧氣檢測報警儀。按(àn)檢測原(yuán)理分類(lèi),可燃性氣體檢測(cè)有催(cuī)化燃燒型、半導體型、熱導型和紅外線吸收(shōu)型等;有毒氣(qì)體檢測有電(diàn)化學型、半導體型等;氧氣檢測有電化學型(xíng)等。按使(shǐ)用方式分類,有便攜式和固定(dìng)式。按使用場(chǎng)所分類,有常規(guī)型和防爆型。按功能分類,有氣體檢測儀、氣體報警儀和氣體(tǐ)檢(jiǎn)測報警儀。按采樣方式分類,有擴散式和泵(bèng)吸式。
半(bàn)導體式(shì)氣體傳(chuán)感器
它是利用一些金屬氧化(huà)物半導體材料,在一(yī)定溫(wēn)度下,電導率隨著環境氣體成份的變化而變化的原理製造(zào)的。比如,酒精傳感(gǎn)器,就是利用二氧化錫在高溫下遇到酒(jiǔ)精氣體時,電阻會急劇減小的原理製備的。
優點
半導體式氣(qì)體傳感器可以(yǐ)有(yǒu)效地用於:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒精(jīng)、甲醛、一(yī)氧化(huà)碳、二氧化碳(tàn)、乙烯、乙炔、氯乙(yǐ)烯、苯乙烯、丙烯酸等(děng)很多氣體地檢測。尤其是,這(zhè)種傳感器成本低廉,適宜於民用氣體檢測的需求。
下列(liè)幾種半導(dǎo)體式氣體傳感器是成功的:甲(jiǎ)烷(天然氣、沼氣)、酒精(jīng)、一氧化碳(城市煤(méi)氣)、硫化氫、氨氣(包括胺類,肼類)。高質量的傳感器(qì)可以滿足工業檢測的需要。
缺點
穩定(dìng)性較差,受環境影響較大;尤其,每(měi)一種傳感器的選擇性(xìng)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。
催化燃燒式氣體傳感器
這種(zhǒng)傳感器是在(zài)白金電(diàn)阻的表麵製備(bèi)耐高(gāo)溫的催化劑層,在一定的(de)溫度下,可(kě)燃性氣體在其表麵催化(huà)燃燒(shāo),燃(rán)燒是白金電阻溫度升高,電阻變化,變化值是可燃性氣體(tǐ)濃(nóng)度的(de)函數。
優點
催化(huà)燃燒式氣體傳感器選擇性地檢測可燃性氣體:凡是不能燃燒的,傳感器都沒有任何響應。
催化燃(rán)燒式氣體傳感器計量準確,響應快速,壽命較長。傳感器的輸出與環境的爆炸危險直接相關,在安全檢測領域是一類主導地位的傳感器。
缺點(diǎn)
在(zài)可燃性氣體範圍(wéi)內,無選(xuǎn)擇性(xìng)。暗火工作,有引(yǐn)燃爆炸的危險。大部分元素有機蒸汽對傳感器都有中毒作用。
熱導池式氣體傳感器(qì)
每一種氣體,都有自己特定的熱導率(lǜ),當兩個和多個氣體的(de)熱導率差別較大時,可以(yǐ)利用熱導元件,分辨其中一個組分的含量。這種傳感器已(yǐ)經傳感器地用於氫氣的檢測、二氧化碳的(de)檢測、高濃度甲烷的檢測(cè)。
這種氣體傳感器可(kě)應用(yòng)範圍(wéi)較(jiào)窄,限製因素較多。
電化學式氣體傳感器
它相當一(yī)部分的可燃(rán)性(xìng)的、有毒有害氣體都有電化學活性,可(kě)以被電化學氧化或者還原。利用這些反應,可以分辨氣(qì)體成份、檢測氣體濃度。電化學氣(qì)體傳感器分很多(duō)子(zǐ)類:
(1)、原電池型氣體傳感器(也稱:加伏尼電池型氣體傳感器,也有稱(chēng)燃(rán)料電池型氣(qì)體傳感(gǎn)器,也有稱(chēng)自發電池型氣體傳感器),他們(men)的原理行同我們用的幹電池,隻(zhī)是,電池的碳錳電極被氣體電(diàn)極替代了。以氧氣傳感(gǎn)器為例,氧在陰極被還原,電子通(tōng)過電流表流到陽極,在那裏鉛金屬被氧(yǎng)化。電流(liú)的大(dà)小與氧氣的濃度直接相關。這種(zhǒng)傳感器可以有效地檢測氧氣、二氧化硫、氯氣等。
(2)、恒定電位電解池(chí)型氣體傳感(gǎn)器,這種傳感器用於檢測(cè)還原性氣體非常有效,它的原理與原電池型傳感器不一樣,它的電化學反應是在(zài)電流(liú)強製下發(fā)生的,是一種真正的庫侖分析的傳感器。這種傳感器已經成功地用於:一氧化碳、硫化氫(qīng)、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(chuán)感器,具有電化學活性的氣體在(zài)電化學電池(chí)的兩側,會自發(fā)形成(chéng)濃(nóng)差電動勢,電動勢的大小與氣體的濃度有關,這種傳感器的(de)成功實例就是汽車用氧氣傳感器、固體電解質型二(èr)氧化碳傳感器。
(4)、極(jí)限電流型(xíng)氣(qì)體傳感器,有一種測量(liàng)氧(yǎng)氣濃度的傳感器利用電化池中的極限電流與載流子濃度(dù)相關(guān)的原理製備氧(氣)濃度傳(chuán)感器,用於汽車的氧氣檢測,和鋼水中氧濃度檢測。
紅外線氣體傳感器
大部分的(de)氣體在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,就可以確定(dìng)某氣體的濃度。
這種傳感器過去都是大型的分析儀器,但(dàn)是近些年(nián),隨著以MEMS技術為基礎的(de)傳感器工業的發展,這種傳感器的體積已經由10升,45公斤的巨無霸,減小(xiǎo)到2毫升(拇指(zhǐ)大小)左右。使用無需調製光源的(de)紅外探測器使得儀器完全(quán)沒有機械運動部件,完全實現免維護化。
紅外線氣體傳感器可以有效地分辨氣體的種類,準確測定氣體濃度。
這種傳感器成功的用於:二氧化碳、甲烷的檢(jiǎn)測。
磁性氧氣傳感器
這是磁性氧氣分析儀的核心,但是(shì)目前也已經實現(xiàn)了“傳感(gǎn)器化”進程。
它是利用空氣中的氧(yǎng)氣可以被強磁場吸引的原理(lǐ)製備的。
這種傳感器(qì)隻能用於(yú)氧氣的檢測,選擇性極好。大氣環境中隻有氮氧化物能夠(gòu)產生微小的影響,但是由於這些幹擾氣(qì)體的含量往往很少,所以,磁氧分析技術(shù)的選(xuǎn)擇性幾乎是唯一的!