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西安气体检测报警器的工作原理及传感器类别

作者:admin 发布日期:2019/6/13 关注次数: 二维码分享

西安气体检测报警器

我们来讲西安气体检测报警器的工作原理。它是将气体浓度的变化量经传感器转化成电流或电压的变化量,由信号采样电路送入AD转换模组转换成数字信号,单片机接收此数字信号后,经内部算法运算得出当前气体浓度值,报警器结合实际气体浓度值来实现浓度显示,报警等功能,同时再经标准4~20mA,RS485等接口将浓度信号变送输出,实现远程监控。气体浓度变化量是怎么来的呢?  

可燃气体:
当可燃气体与传感器发生反应,在铂丝表面引起氧化反应(无焰燃烧),其产生的热量使铂丝的温度升高,而铂丝的电阻率便发生变化。加热后的电阻变化的大小来测定可燃气体浓度。
有毒气体:
当有毒气体与传感器发生反应,然后是疏水屏障层,到达电极表面。被测气体在工作电极上发生氧化或还原反应,通过电极间连接的电阻器,与被测气体浓度成正比的电流会在正负极流动,测量其电流变化的大小来测定有毒气体浓度。

那传感器又具体有哪些种类呢?下面就为大家介绍一下。主要有催化燃烧式传感器、电化学传感器、半导体传感器、红外传感器和光离子传感器(PID)等。

一. 催化燃烧式气体传感器及特点  

催化燃烧式传感器属于高温传感器,是可燃气体报警器常用的传感器类型。

利用催化燃烧的热效应原理,由检测元件和补偿元件配对构成测量电桥,在一定温度条件下,可燃气体在检测元件载体表面及催化剂的作用下发生无焰燃烧,载体温度就升高,通过它内部的铂丝电阻也相应升高,从而使平衡电桥失去平衡,输出一个与可燃气体浓度成正比的电信号。通过测量铂丝的电阻变化的大小,就知道可燃性气体的浓度。

催化燃烧式传感器的特点:

1.全量程方位内精准且线性输出
2.可检测多种可燃气
3。性价比高
4.工作时需要充足的氧气
5.气体的防爆检测技术成熟

二. 电化学传感器及特点  

电化学传感器属于精密型传感器,是有毒西安气体检测报警器常用的传感器类型。

电化传感器由扩散透气膜、高活性点击和酸性电解质组成。一般由三极(工作电极、对电极、参比电极)及电解液构成,气体在工作电极上发生氧化或还原反应,对电极上发生相应的半反应,通过电极间连接的电阻器,与被测气浓度成正比的电流会在正极与负极间流动。通过测量该电流变化的大小,就知道有毒气体的浓度。

有些型号的传感器还拥有第四个电极即辅助电极,用来消除工作电极上受到的交叉干扰。

电化学传感器的特点:

1。对ppm浓度有灵敏反应
2。全量程方位内精准且线性
3.对目标气种有较好的选择性
4.电解质会受到酒精或挥发性油类物质的污染
5.部分传感器易受温度和湿度突变的影响

三. 半导体传感器及特点  

半导体传感器属于广谱型传感器,分为电阻式与非电阻式两种。利用半导体与气体接触时电阻或功函数发生变化这一特性检测气体。

电阻式采用SnO2、ZnO等金属氧化物材料制备,有多孔烧结件、厚膜、薄膜等形式。

非电阻式气体传感器利用气体吸附和反应时引起的功函数变化来检测气体。它可分为金属-半导体结二极管型传感器、MOS二极管型传感器和MOS FET型传感器。

半导体传感器的特点:

1.对PPM浓度有灵敏反应,线性度差
2。性价比高
3.对目标气种无选择性
4.只能用于气体的定性检测
5.易受温度和湿度的影响

四. 红外传感器及特点  

属于精密型传感器,它具有相当好的测量针对性。

红外传感器是基于不同气体具有不用的特定振动频率,只吸收进入到气腔待测气体特定波长的红外光,通过频率相符的红外辐射被吸收,从而产生特征吸收带,得到一个红外谱图,可以用来确定未知的化合物。从而比较吸收前后的红外光强值来计算气体浓度值。

红外传感器的特点:

1.无需氧气,不会被毒化
2.低功耗(相对催化燃烧传感器)
3.精度稳定
4.无法检测氢气,乙炔和二硫化碳
5.易受温度和压力影响

五. 光离子传感器(PID)及特点  

光离子传感器(PID)是利用灯泡发射高能紫外关,进入气室的目标气分子被电离成带正负电荷的离子和电子,带电气态的离子和电子在电场作用下分别迁移到正负电极上,产生的电流与被离子化的气体浓度成正比。

PID灯泡:
电离能的单位是电子伏特(eV),典型灯泡型号分别为:9.8;10.6;11.7 eV

电离能(IP):
定义:将一种气体电离出电子所需的能量
气体电离大小决定了它是否被PID所检测
灯泡的选择至关重要

光离子传感器(PID)的特点:

1.无需氧气,灯泡寿命<10000 hours
2.在ppb-ppm范围内灵敏检测
3.对气体分子的无损检测,响应快速(2-3秒)
4.量程内呈线性
5.无选择性检测VOC

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