氣體檢(jiǎn)測儀分(fèn)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(bào)警儀(yí)、氧氣檢測報警儀。按檢測原理分類,可燃性氣(qì)體檢測有催化燃燒型、半導體型、熱導型和紅外線吸收型等;有毒氣體檢測有電化學(xué)型、半導體型等;氧氣檢測(cè)有電化學型等。按使用方式分類,有便(biàn)攜式和固定式。按使用場所分類,有常規型和防爆型。按功能分類,有(yǒu)氣體(tǐ)檢測儀、氣體報警儀(yí)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
它是利用一些(xiē)金屬氧(yǎng)化物半導體材(cái)料,在一定溫度下,電導率隨(suí)著環境氣體成份的變化而變化的原理製造的。比(bǐ)如,酒精傳感器,就是利用二氧化錫在高溫下遇到酒精氣體(tǐ)時,電阻會急劇減小的原理(lǐ)製備的。
優點(diǎn)
半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(huà)碳、二氧化(huà)碳、乙烯(xī)、乙炔、氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸等很多氣體地檢測。尤其(qí)是,這種傳感器(qì)成本低廉,適宜於(yú)民用氣體檢測的需求。
下列幾種半導體式氣體傳感器是成功的:甲烷(天然氣、沼氣(qì))、酒(jiǔ)精、一(yī)氧化碳(城市(shì)煤氣)、硫化氫、氨(ān)氣(包括胺類,肼類)。高(gāo)質量的傳感器可以滿足工業檢測的(de)需要。
缺點
穩定性較差(chà),受(shòu)環境影響較(jiào)大;尤其,每一種傳感器的(de)選擇性都不(bú)是唯一的,輸出參數也不能確定。因(yīn)此,不宜應用(yòng)於計量準確要(yào)求的場所。
催(cuī)化(huà)燃燒式氣體傳感器
這種傳感器(qì)是在白金電阻的表(biǎo)麵製備耐高溫的催化劑層,在一定的溫度下,可燃(rán)性(xìng)氣(qì)體在其表麵催化燃燒,燃燒是白金電(diàn)阻溫度升高,電阻變化,變化值是可燃性氣體(tǐ)濃度的函數。
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,傳感器都沒(méi)有任何響應。
催(cuī)化燃燒式氣體傳感(gǎn)器計量準確,響應快速,壽命較長。傳感器的輸(shū)出與環境的(de)爆炸危險直接相(xiàng)關,在(zài)安全檢(jiǎn)測領域是一類主導地位的傳感器。
缺點
在可(kě)燃性(xìng)氣體範圍內,無選(xuǎn)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(zuò)用。
熱導池式氣體傳感器
每一種氣體,都有自己特定的熱導率,當兩個和多個氣體的(de)熱導率差別較大(dà)時,可以利用熱導元(yuán)件,分辨(biàn)其中一個組分的(de)含量。這種傳感器已經傳感器地用於氫氣(qì)的檢測、二氧化碳的檢測、高濃度甲烷的檢測。
這種氣體傳感器可應用範圍較窄,限製因素較多。
電化學式氣體傳感(gǎn)器
它相當一部分的可燃性的、有毒(dú)有害氣體都有電化學活性,可以被電化學氧化或者還原。利用這些反應,可以分辨氣體成份、檢測氣體濃度。電化學氣體傳感器分很多(duō)子類(lèi):
(1)、原電池型氣體傳感器(也稱(chēng):加伏(fú)尼電池型氣(qì)體傳感器,也有稱燃料電(diàn)池型氣體傳感器,也有稱自發電池型(xíng)氣體(tǐ)傳感器),他們的原(yuán)理行(háng)同我們用的幹電池,隻是,電池的碳錳電極(jí)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(dào)陽極,在那裏鉛金屬被氧化。電流的大小與(yǔ)氧氣的濃度直(zhí)接相關。這種傳感器可以有效地檢測氧氣、二氧化硫、氯氣等。
(2)、恒定電位(wèi)電解池型(xíng)氣體傳感器,這種傳感器(qì)用於檢測還原性氣體非常有效,它(tā)的原理與(yǔ)原電池型傳感器不一樣,它的電化學反應是在電流強製下發(fā)生的,是(shì)一種真正的庫侖分析的傳感器。這種傳感器已經(jīng)成功(gōng)地用於:一氧化碳(tàn)、硫化氫、氫氣、氨氣、肼、等氣體的檢測之(zhī)中,是目前(qián)有毒有害氣體檢測的主流傳感器。
(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(zì)發形成濃差電動勢,電(diàn)動勢的大小與氣體的(de)濃度有關,這種(zhǒng)傳(chuán)感器(qì)的成功實例就(jiù)是(shì)汽車用(yòng)氧氣傳感器、固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感器利用電化池中(zhōng)的極限電流(liú)與載流子濃(nóng)度相(xiàng)關的原理製備氧(氣)濃度傳感器,用於汽車的氧氣檢(jiǎn)測,和鋼水(shuǐ)中氧濃度檢測(cè)。
紅(hóng)外線氣體傳感器
大部分的氣體在中紅外(wài)區都有特征吸收峰,檢測(cè)特征吸收峰位置的(de)吸收情況,就可以確(què)定某氣體的濃度。
這種傳感器過去都是大型的分析(xī)儀器,但是近些年,隨著以(yǐ)MEMS技術為基礎的傳感器工業的發展,這種傳感器的體積已經由10升,45公(gōng)斤的巨無霸,減小到2毫升(拇指大小)左右。使用無需調製光源的紅外探測器使得儀器完全沒有機械運動部(bù)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(de)種類,準確(què)測定氣體濃(nóng)度(dù)。
這種傳感器成(chéng)功的用於:二氧化碳、甲烷的(de)檢測。
磁性氧氣傳感(gǎn)器(qì)
這是磁性氧氣(qì)分(fèn)析(xī)儀的核心,但是目前也已經實現了“傳感器化”進程。
它是利用空氣中的氧氣可以被強磁(cí)場吸引的原理製備的。
這(zhè)種傳感器隻能用於氧(yǎng)氣(qì)的檢測,選擇性極好。大氣環境中隻有氮氧化物能夠產生(shēng)微小的影響,但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幾乎(hū)是唯(wéi)一的!