氣體檢測(cè)儀傳感器解釋及優(yōu)點(diǎn)
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氣體檢測(cè)儀傳感器解釋及優(yōu)點(diǎn)
1:電化學(xué)式氣體傳感器的原理
氣體通過(guò)傳感器外過(guò)濾膜進(jìn)入與傳感器內(nèi)的液態(tài)電解質(zhì)反應(yīng),反應(yīng)的同時(shí)傳感器針腳輸出電流電壓信號(hào),儀器主電路板通過(guò)分析接收到的電流電壓的大小間接顯示出現(xiàn)場(chǎng)氣體的濃度。
(將兩個(gè)反應(yīng)電---工作電和對(duì)電以及一個(gè)參比電防置在特定電解液中,然后在反應(yīng)電之間加上足夠的電壓,使透過(guò)涂有重金屬催化劑薄膜的待測(cè)氣體進(jìn)行氧化還原反應(yīng),再通過(guò)儀器中的電路系統(tǒng)測(cè)量氣體電解時(shí)產(chǎn)生的電流,然后由其中的微處理器計(jì)算出氣體的濃度)。
電化學(xué)傳感器(內(nèi)部是液態(tài)電解質(zhì),2-3年的使用壽命)
優(yōu)點(diǎn):響應(yīng)速度快、靈敏度高、線性輸出好
局限:一般情況下必須在有氧氣環(huán)境中(少含氧1 %VOL)使用,容易受到溫濕度、壓力及化學(xué)特性相似的氣體干擾
電化學(xué)式氣體傳感器的分類(lèi)
電化學(xué)式氣體傳感器是一種化學(xué)傳感器,按照工作原理,一般分為下面幾種類(lèi)型:
(1)在保持電和電解質(zhì)溶液的界面為某恒電位時(shí),將氣體直接氧化或還原,并將流過(guò)外電路的電流作為傳感器的輸出;
(2)將溶解于電解質(zhì)溶液并離子化的氣態(tài)物質(zhì)的離子作用于離子電,把由此產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)作為傳感器輸出;
(3)將氣體與電解質(zhì)溶液反應(yīng)而產(chǎn)生的電解電流作為傳感器輸出;
(4)不用電解質(zhì)溶液,而用有機(jī)電解質(zhì)、有機(jī)凝膠電解質(zhì)、固體電解質(zhì)、固體聚合物電解質(zhì)等材料制作傳感器。
2:紅外檢測(cè)原理:
當(dāng)一束具有連續(xù)波長(zhǎng)的紅外光通過(guò)物質(zhì),物質(zhì)分子中某個(gè)基團(tuán)的振動(dòng)頻率或轉(zhuǎn)動(dòng)頻率和紅外光的頻率一樣時(shí),分子就吸收能量由原來(lái)的基態(tài)振(轉(zhuǎn))動(dòng)能級(jí)躍遷到能量較高的振(轉(zhuǎn))動(dòng)能級(jí),分子吸收紅外輻射后發(fā)生振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷,該處波長(zhǎng)的光就被物質(zhì)吸收。所以,紅外光譜法實(shí)質(zhì)上是一種根據(jù)分子內(nèi)部原子間的相對(duì)振動(dòng)和分子轉(zhuǎn)動(dòng)等信息來(lái)確定物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和鑒別化合物的分析方法
(一句話概括:根據(jù)氣體會(huì)被特定波長(zhǎng)紅外光吸收的檢測(cè)原理)
優(yōu)點(diǎn):精度高、穩(wěn)定性好、重復(fù)性好、不受相似化學(xué)特性氣體的干擾,現(xiàn)階段一般用于CO2、CH4、CO的檢測(cè)
3:熱導(dǎo)檢測(cè)原理:
熱導(dǎo)檢測(cè)器是基于被測(cè)組分與載氣的熱導(dǎo)系數(shù)不同而進(jìn)行檢測(cè)的,當(dāng)通過(guò)熱導(dǎo)池池體的樣品組成及其濃度有所變化時(shí),就會(huì)引起熱敏元件溫度的變化,從而導(dǎo)致其電阻值的變化,這種阻值的變化可以通過(guò)惠斯登電橋進(jìn)行測(cè)量
熱導(dǎo)傳感器
一般用于檢高濃度的氫氣、氦氣、氬氣濃度 ,量程為0-VOL
4.催化燃燒傳感器(2-3年使用壽命)
局限:只能檢測(cè)EX(0-LEL),需要氧氣才能工作(1%VOL以上即可)
原理:氣體與傳感器外膜發(fā)生輕微燃燒,升溫改變電阻,由此改變傳感器針腳輸出的電流電壓信號(hào)大小,儀器主電路板通過(guò)分析接收到的電流電壓的大小間接顯示出現(xiàn)場(chǎng)氣體的濃度
5.半導(dǎo)體傳感器(2-3年使用壽命)
優(yōu)點(diǎn):響應(yīng)速度快、靈敏度高
局限性:線性輸出沒(méi)有電化學(xué)傳感器好,容易受到溫濕度、壓力及化學(xué)特性相似的氣體干擾,只能用于檢測(cè)VOC氣體
原理:被測(cè)氣體與傳感器表面接觸反應(yīng),該反應(yīng)可觸使傳感器的針腳同樣輸出電流電壓信號(hào),儀器電路板通過(guò)分析接收到的電流電壓的大小間接顯示出現(xiàn)場(chǎng)VOC氣體的總濃度
6.PID光離子傳感器(3年左右使用壽命)
優(yōu)點(diǎn):響應(yīng)速度快、靈敏度高、檢測(cè)VOC氣體。PID傳感器可以和靈敏地檢測(cè)出ppm級(jí)的VOC,但是不能用來(lái)定性區(qū)分不同化合物,使用PID時(shí)特別要注意校正系數(shù)(CF,也稱(chēng)之為響應(yīng)系數(shù)),它們代表了用PID測(cè)量特定某中VOCs氣體的靈敏度,它用在當(dāng)以一種氣體校正PID后,通過(guò)CF可以直接得到另一種氣體的濃度,從而減少了準(zhǔn)備很多種標(biāo)氣的麻煩。
原理由紫外燈光源和離子室等主要部分構(gòu)成,在離子室有正負(fù)電,形成電場(chǎng),
有機(jī)揮發(fā)物分子在高能紫外線光源激發(fā)下,產(chǎn)生負(fù)電子和正離子,這些電離的微
粒在電間形成電流,經(jīng)檢測(cè)器放大和處理后輸出電流信號(hào),終檢測(cè)到ppm級(jí)的濃度