氣體檢測儀是一種氣(qì)體泄露濃度檢測的儀器儀表工具,其中包括:便攜式氣體檢測儀、手持式氣體檢測儀、固定式氣體檢測(cè)儀、在線式氣體檢測儀等(děng)。主要利用氣體傳感器來檢測環境中存在的氣體種類,氣體(tǐ)傳(chuán)感器是用來檢(jiǎn)測氣(qì)體的成份和含量的傳感(gǎn)器。
一般認為,氣體傳感器的定義是以檢測目標為分類基礎的,也就是說,凡是用於檢測氣體成份和濃度的傳(chuán)感器都稱作氣體傳感(gǎn)器(qì),不管它是用物理方法,還是用(yòng)化學(xué)方(fāng)法。比如(rú),檢測氣(qì)體流量的傳感器不被看作氣體傳感器,但是熱(rè)導式氣體分析儀卻屬於重要的氣體傳感器,盡管它(tā)們有時使用大體一致的檢測原理(lǐ)。
半導體式
它是利用一些(xiē)金屬(shǔ)氧化物半導體材料,在溫度下(xià),電導率隨著環境氣體成份(fèn)的變化而變化的原理製(zhì)造的。比如,酒精傳感器,就是利用二氧化錫在高溫下遇到酒精氣體時,電阻(zǔ)會急劇減小的原理製備的。
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(wán)、丁烷、酒精、甲醛、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙炔、氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸等很多氣體地檢測。尤其是,這種傳感器成本低廉,適宜(yí)於民用氣體檢(jiǎn)測的需求(qiú)。下列幾種半導(dǎo)體式氣體傳感器是成功(gōng)的:甲烷(wán)、酒精、一氧化碳(城市煤氣)、硫化(huà)氫、氨氣(包括胺類,肼類)。高(gāo)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(huán)境影響較大;尤其,每一(yī)種傳感器的選擇性都不一樣的,輸出參數也(yě)不能確定。因此,不宜應用於計量(liàng)準確要求的場所。
燃燒(shāo)式
這種傳感器是在白金電(diàn)阻的表麵製備耐高溫的催化(huà)劑層,在溫度下,可燃性氣體在其表麵催化燃燒,燃燒是白金電阻溫度升高,電阻變化,變化值(zhí)是可燃性氣體濃度的函數。
優點
催化燃燒(shāo)式氣體傳感器選擇性地檢測可燃性氣體:凡是(shì)不能燃燒的,傳感(gǎn)器都沒有反應。催化燃燒式氣體(tǐ)傳感器計量準確,響應快速,壽命較長。傳感器的輸出與(yǔ)環境(jìng)的爆炸危(wēi)險直接相關,在檢測領域是(shì)一類主導地(dì)位的傳(chuán)感器。
缺點
在可燃性(xìng)氣體範圍內,無選擇性。暗火工作,有引燃爆炸的危險。大部分元素有機蒸汽對傳感器都有中毒作用。
熱導(dǎo)池式
每一種氣體,都有自己特定的(de)熱導率,當兩個和多個氣體的熱導率差別較大時(shí),可以利用熱導元件,分辨其中一個組分(fèn)的含量。這種傳感器已經傳(chuán)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(xiàn)製因素較(jiào)多。
電化學式
它相當一部(bù)分的(de)可燃性的、有毒有害氣體都有電(diàn)化學(xué)活性,可以被電(diàn)化學氧化或者還原。利用這些反應,可以分辨氣體(tǐ)成份、檢測氣體濃度。電化學氣體傳感器分很多子類:
(1)、原電池型氣(qì)體(tǐ)傳感器(也稱:加伏尼電池型氣體傳(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(qì)),他們的原理行同我們用的(de)幹電池,隻是,電池的碳錳電極被氣體電極替(tì)代了(le)。以(yǐ)氧氣傳感器為例,氧(yǎng)在陰極被還原,電子通過電流表(biǎo)流到陽極,在那裏鉛(qiān)金屬被氧化。電流的大小與氧氣的濃度直接相關(guān)。這種(zhǒng)傳感器可(kě)以有效地(dì)檢測氧(yǎng)氣、二氧化硫、氯氣等。
(2)、恒定電位電解池型氣體傳感器,這種傳感器(qì)用於檢測還原性氣體非常有(yǒu)效,它的原理(lǐ)與原電池型傳感器不一樣,它的電(diàn)化學反應是在電流強製下(xià)發生的,是一種真正的庫侖分析的傳感器。這種傳感器已經成(chéng)功地用(yòng)於:一氧化(huà)碳、硫化氫、氫氣、氨(ān)氣、肼、等氣體的檢(jiǎn)測之中,是現有毒有害氣體(tǐ)檢測的主流傳感器。
(3)、濃差(chà)電池型氣體傳感器,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(diàn)動勢,電動勢的大小與氣體的濃度有(yǒu)關,這種(zhǒng)傳感器(qì)的成功實例就是汽車用氧氣傳感器(qì)、固體電解質型(xíng)二氧化碳傳感器。
(4)、電流型氣體傳感器(qì),有一種測(cè)量氧氣濃度的傳感(gǎn)器利(lì)用電化池中的電流(liú)與載流子濃度(dù)相關的原理製備氧(氣)濃度傳感(gǎn)器,用於汽車的氧氣檢測,和鋼水中氧(yǎng)濃度檢測。