氣體檢測儀分(fèn)類按(àn)檢測對(duì)象分類,有可燃性(xìng)氣體(含甲烷)檢測報警儀、有毒氣體檢測報警儀、氧氣(qì)檢測報警儀。按檢測原理分類,可(kě)燃性氣體檢測有催化燃(rán)燒型、半(bàn)導(dǎo)體(tǐ)型、熱導型和紅外線吸收型等;有毒氣體檢測有電化學(xué)型、半(bàn)導體型等;氧氣檢(jiǎn)測有電化學(xué)型等。按使用方式分類,有便攜(xié)式(shì)和固定式。按使用場所(suǒ)分類,有常規型和防爆型。按功能分類,有氣體檢測儀、氣體報警(jǐng)儀和氣體檢測報警儀。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(yòng)一些金屬氧(yǎng)化物半導體材料,在一定溫度下,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溫下遇到酒精氣體時,電阻會急劇(jù)減小的原理製備的(de)。
優(yōu)點
半(bàn)導體(tǐ)式氣體傳感器可以(yǐ)有效地用於:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒(jiǔ)精、甲(jiǎ)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(qì)體地檢測。尤其是,這種(zhǒng)傳感器成本低廉,適宜於民用氣體檢測的(de)需求。
下列幾種半導體式氣體傳感器是成功的: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(xū)要。
缺(quē)點
穩定性較差,受環境(jìng)影響較大;尤(yóu)其,每一種傳感器的選擇性都不是唯一的(de),輸出參數(shù)也不能確定。因此,不宜應用於計(jì)量準確要(yào)求(qiú)的場所。
催化燃燒(shāo)式氣體傳感器
這種傳感器是在白金電阻的表麵製備耐高溫的催(cuī)化劑層,在一定的溫度下,可燃性氣體(tǐ)在其表麵催(cuī)化燃燒,燃燒(shāo)是白金電阻溫(wēn)度(dù)升高,電阻變化,變化值是可燃性氣體濃度的(de)函數。
優點
催化燃燒式(shì)氣體傳感器選擇性(xìng)地檢(jiǎn)測(cè)可燃性氣體:凡是不能燃燒的,傳感器都沒有任何響應。
催化燃燒式氣體傳感器計量準(zhǔn)確(què),響應快速,壽命較長。傳感器的輸(shū)出與環境的爆炸危險直接相關,在(zài)安全檢測領域是一類主導地位的傳感(gǎn)器。
缺(quē)點
在可燃性氣體範圍內,無選擇性。暗(àn)火工作(zuò),有引燃爆炸的(de)危險。大部分元素有機蒸汽對傳感器都有中毒作用(yòng)。
熱導池式氣體傳感器
每一種氣體,都有自己特(tè)定的熱導率,當兩個和多個氣體的熱導率差別較大時,可以利用(yòng)熱(rè)導元件,分辨其中一個(gè)組分的含量。這種傳感器已經傳感器地(dì)用於氫氣的(de)檢測、二(èr)氧化碳的檢測、高濃度甲烷的檢測。
這種氣體傳(chuán)感器(qì)可應用範圍較窄,限(xiàn)製(zhì)因素較多。
電化學式氣體傳感器
它相當一部分的可燃性(xìng)的、有毒有害氣(qì)體都有電化學活性,可以被電化學氧化或者(zhě)還原。利用這些(xiē)反應,可以分辨氣體成份、檢測(cè)氣體濃度。電化學(xué)氣體傳感器分很多子類:
(1)、原(yuán)電池(chí)型氣(qì)體傳感器(也稱:加伏尼電池型氣體傳感器,也有稱燃料電(diàn)池型氣體傳感器,也有稱自發電(diàn)池型氣體傳感(gǎn)器),他們的原理行同我們用的幹電池,隻是,電池的碳錳電(diàn)極被氣體電極替代了。以氧氣(qì)傳感器為例(lì),氧在陰極被還原,電子通過電流表流到陽極,在那裏鉛金屬被氧化。電流的大小與氧氣的(de)濃度直接相關。這種傳感器可以有效地檢測(cè)氧氣、二氧化硫、氯氣等。
(2)、恒定電(diàn)位電解(jiě)池型氣體傳感器,這(zhè)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電流強製下(xià)發生的,是一種真(zhēn)正的庫侖分析的傳感器。這(zhè)種(zhǒng)傳感器(qì)已經(jīng)成功地用於:一氧化碳(tàn)、硫化氫、氫氣、氨氣、肼、等(děng)氣體的檢測之(zhī)中,是目前有毒有害氣體檢測的主流(liú)傳感器。
(3)、濃差(chà)電池型(xíng)氣體傳感器(qì),具(jù)有電化學活性的氣體在電化學(xué)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關,這種(zhǒng)傳感器的成功實例就(jiù)是汽車用氧氣傳感器、固(gù)體電解質型二氧化碳傳感器。
(4)、極限電流型氣體傳感器,有一種測量氧氣濃度的傳(chuán)感器利用電(diàn)化池(chí)中的極限電流與載流子濃度相關的原理製備氧(yǎng)(氣)濃度傳感器,用於汽車的氧氣檢測,和鋼水中氧濃度檢測(cè)。
紅外線氣體傳感器
大部分的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(qíng)況,就可以確定某氣體的濃度。
這種傳感器過去都是大(dà)型的分析儀器,但是(shì)近些年,隨著以MEMS技(jì)術為(wéi)基礎的傳感器工業的發展,這種傳感器的體積已經(jīng)由10升,45公斤的巨無霸,減小到2毫升(拇指大小)左右。使用(yòng)無需(xū)調製光(guāng)源的紅外探測器(qì)使(shǐ)得儀器完全沒有機械運動部件,完全實現免維護化。
紅外線氣體傳感器可以(yǐ)有效地分辨氣體的種類,準確測定氣體濃度(dù)。
這(zhè)種傳感器成功(gōng)的(de)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(hé)心,但(dàn)是目(mù)前也已經實現了“傳感器化”進程。
它(tā)是利(lì)用空氣中的氧氣可以被強磁場吸引的(de)原理製備的。
這種傳感器隻能用於氧氣的檢測,選擇性極好。大(dà)氣環境中隻有氮氧化物能夠產生微小的影響,但是由於這(zhè)些(xiē)幹擾氣體的含量往往很少,所以(yǐ),磁氧分(fèn)析技術的選擇性幾乎是唯一的!