檢測(cè)氣體的濃度依賴于氣體檢測(cè)變送器,,傳感器是其核心部分,按照檢測(cè)原理的不同,,主要分為金屬氧化物半導(dǎo)體式傳感器,、催化燃燒式傳感器、定電位電解式氣體傳感器,、迦伐尼電池式氧氣傳感器,、紅外式傳感器、PID光離子化傳感器等,,以下簡(jiǎn)單闡述各種傳感器的原理及特點(diǎn),。
金屬氧化物半導(dǎo)體式傳感器
金屬氧化物半導(dǎo)體式傳感器利用被測(cè)氣體的吸附作用,改變半導(dǎo)體的電導(dǎo)率,,通過電流變化的比較,,激發(fā)報(bào)警電路。由于半導(dǎo)體式傳感器測(cè)量時(shí)受環(huán)境影響較大,,輸出線形不穩(wěn)定,。金屬氧化物半導(dǎo)體式傳感器,因其反應(yīng)十分靈敏,,故目前廣泛使用的領(lǐng)域?yàn)闇y(cè)量氣體的微漏現(xiàn)象,。
催化燃燒式傳感器
催化燃燒式傳感器原理是目前最廣泛使用的檢測(cè)可燃?xì)怏w的原理之一,具有輸出信號(hào)線形好,、指數(shù)可靠,、價(jià)格便宜、無(wú)與其他非可燃?xì)怏w的交叉干擾等特點(diǎn),。催化燃燒式傳感器采用惠斯通電橋原理,,感應(yīng)電阻與環(huán)境中的可燃?xì)怏w發(fā)生無(wú)焰燃燒,使溫度使感應(yīng)電阻的阻值發(fā)生變化,,打破電橋平衡,,使之輸出穩(wěn)定的電流信號(hào),再經(jīng)過后期電路的放大,、穩(wěn)定和處理最終顯示可靠的數(shù)值,。
定電位電解式氣體傳感器
定電位電解式傳感器是目前測(cè)毒類現(xiàn)場(chǎng)最廣泛使用的一種技術(shù),,在此方面國(guó)外技術(shù)領(lǐng)先,因此此類傳感器大都依賴進(jìn)口,。定電位電解式氣體傳感器的結(jié)構(gòu):在一個(gè)塑料制成的筒狀池體內(nèi),,安裝工作電極、對(duì)電極和參比電極,,在電極之間充滿電解液,,由多孔四氟乙烯做成的隔膜,在頂部封裝,。前置放大器與傳感器電極的連接,,在電極之間施加了一定的電位,使傳感器處于工作狀態(tài),。氣體與的電解質(zhì)內(nèi)的工作電極發(fā)生氧化或還原反應(yīng),,在對(duì)電極發(fā)生還原或氧化反應(yīng),電極的平衡電位發(fā)生變化,,變化值與氣體濃度成正比,。
迦伐尼電池式氧氣傳感器
隔膜迦伐尼電池式氧氣傳感器的結(jié)構(gòu):在塑料容器的一面裝有對(duì)氧氣透過性良好的、厚10~30μm的聚四氟乙烯透氣膜,,在其容器內(nèi)側(cè)緊粘著貴金屬(鉑,、黃金、銀等)陰電極,,在容器的另一面內(nèi)側(cè)或容器的空余部分形成陽(yáng)極(用鉛,、鎘等離子化傾向大的金屬)。用氫氧化鉀,。氧氣在通過電解質(zhì)時(shí)在陰陽(yáng)極發(fā)生氧化還原反應(yīng),使陽(yáng)極金屬離子化,,釋放出電子,,電流的大小與氧氣的多少成正比,由于整個(gè)反應(yīng)中陽(yáng)極金屬有消耗,,所以傳感器需要定期更換,。目前國(guó)內(nèi)技術(shù)已日趨成熟,完全可以國(guó)產(chǎn)化此類傳感器,。
紅外式傳感器
紅外式傳感器利用各種元素對(duì)某個(gè)特定波長(zhǎng)的吸收原理,,具有抗中毒性好,反應(yīng)靈敏,,對(duì)大多數(shù)碳?xì)浠衔锒加蟹磻?yīng),。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高,。
PID光離子化氣體傳感器
PID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)電極,,形成電場(chǎng),待測(cè)氣體在紫外燈的照射下,,離子化,,生成正負(fù)離子,在電極間形成電流,,經(jīng)放大輸出信號(hào),。PID具有靈敏度高,無(wú)中毒問題,,安全可靠等優(yōu)點(diǎn),。