氣體檢測儀分類按檢(jiǎn)測對象分(fèn)類,有可(kě)燃性氣體(tǐ)(含甲烷)檢(jiǎn)測報警(jǐng)儀、有(yǒu)毒氣體檢測報警儀、氧氣檢測報警儀。按檢測原理(lǐ)分類,可燃性(xìng)氣體檢測有催化燃燒(shāo)型、半導(dǎo)體型、熱導型和紅外線吸收型等;有毒氣體檢測有電化學型、半導(dǎo)體型等;氧氣檢測有電化(huà)學型等。按使用方式分類,有便攜式和固定式。按使用場所分類,有常(cháng)規型和防爆型。按(àn)功能分類,有氣(qì)體檢測儀、氣體報警儀和氣體檢測報警儀(yí)。按(àn)采樣方式分類,有擴散式和泵吸(xī)式(shì)。
半導體式氣體傳感器
它是利用一些金屬氧化物(wù)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(biàn)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,電阻會急劇減小的(de)原理製備的(de)。
優點
半導體(tǐ)式氣體傳感器可(kě)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、乙(yǐ)烯、乙炔、氯乙烯、苯乙烯(xī)、丙烯(xī)酸等很多氣體地檢測。尤其是,這種(zhǒng)傳感器成本(běn)低廉,適宜於民用氣體檢測的需求。
下列幾(jǐ)種(zhǒng)半導體式氣體傳感器是成功的:甲烷(天然氣、沼氣(qì))、酒精(jīng)、一氧化碳(城(chéng)市煤氣)、硫化氫、氨氣(包括胺(àn)類,肼類)。高(gāo)質量的傳感器可以滿足工業檢測的(de)需要。
缺(quē)點
穩定性較差,受環境影響(xiǎng)較大;尤其,每(měi)一種傳感(gǎn)器的選擇性都不(bú)是唯一的(de),輸出參數也不能確定。因此,不宜應用於計量準確要求的場所。
催(cuī)化燃燒式氣體傳感器
這種傳感器是在白(bái)金電阻(zǔ)的表麵製備耐高溫的(de)催化劑層,在一定(dìng)的溫(wēn)度下,可燃性氣(qì)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(xìng)氣體濃度的函(hán)數。
優點
催化燃燒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,傳感器都(dōu)沒有任何響應。
催化燃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(huán)境的爆炸危險直接相(xiàng)關,在安全檢測(cè)領域是一類主導(dǎo)地(dì)位的傳感(gǎn)器。
缺點
在可燃性氣體範圍(wéi)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(qì)對傳感器都有中毒作用。
熱導池式氣體傳感器
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(lǜ)差別較大時(shí),可(kě)以利用熱導元件,分辨其中一個組分的含量。這種傳感(gǎn)器已經傳感器地用(yòng)於氫氣的檢測、二氧化(huà)碳的(de)檢測(cè)、高濃度甲烷的檢測。
這種氣體傳感器可(kě)應用範圍較(jiào)窄(zhǎi),限製(zhì)因素較多。
電化學(xué)式氣體傳感器
它相當一部分的可燃(rán)性的、有毒有害(hài)氣體都有電化學(xué)活性,可(kě)以被電化學氧化(huà)或者還原。利(lì)用這些反應,可以分辨氣體成份、檢測氣體濃度(dù)。電化學氣體傳感器分很(hěn)多(duō)子類:
(1)、原電池型氣體傳感器(也(yě)稱:加伏(fú)尼電池型氣體傳感器,也有稱燃料電池型氣體(tǐ)傳感器,也有稱自發(fā)電池型氣(qì)體傳感器),他們的原理行同(tóng)我們用的幹電池(chí),隻是,電池的碳錳電極被氣體電極替代了。以氧氣傳感器為例,氧在陰極被還原,電子通過電流表流到陽極(jí),在那裏(lǐ)鉛金屬被氧化。電流的(de)大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(liú)、氯氣等。
(2)、恒定電位(wèi)電解池型(xíng)氣體傳感器,這種傳感器用於檢測還原性氣體非常有效,它的原理與原電(diàn)池型傳感器不一樣,它的電化學反應是在電流(liú)強(qiáng)製下發生的,是一種真正的庫侖分析的傳感器。這種傳感器已經成功地用於:一氧化碳、硫化氫、氫氣、氨氣、肼(jǐng)、等氣體的檢測之中(zhōng),是目前有毒有害氣體檢測的主流傳感(gǎn)器。
(3)、濃差電池型氣體(tǐ)傳感器,具有電化學活(huó)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(shì)的大(dà)小與氣體的濃度有關,這種傳感(gǎn)器的成功實例就是汽車用(yòng)氧氣傳(chuán)感器、固體(tǐ)電解質型二氧化碳傳(chuán)感器。
(4)、極限電流型氣體傳感器(qì),有(yǒu)一種測量氧氣濃(nóng)度的傳感器利用電化池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(de)氣體在中紅外區都有(yǒu)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,隨著以MEMS技術為基礎的傳感器工業的(de)發展,這種傳感器的體積已經由10升,45公斤的巨無(wú)霸,減小到2毫升(拇指大小)左右。使(shǐ)用(yòng)無需調製光源的紅外探測器使得儀器完(wán)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有(yǒu)效地分辨氣體的種類(lèi),準確測定氣體濃度(dù)。
這種(zhǒng)傳感器成功的用於:二氧化碳、甲烷的檢測(cè)。
磁(cí)性氧氣傳感器
這是磁性氧氣分析儀的(de)核心,但是目前也已經實現了“傳感器化”進(jìn)程。
它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)能用於氧氣的檢測,選擇性極好。大氣環(huán)境中隻有氮氧(yǎng)化物能(néng)夠產生微小的影(yǐng)響,但(dàn)是由於這些幹擾氣體的含量往往很少,所以,磁氧分析技術的選擇性(xìng)幾乎是唯一的!