氣體檢測儀分類按檢測對象分類,有可燃性氣體(含甲烷(wán))檢測報(bào)警(jǐng)儀、有毒氣體檢測(cè)報警儀、氧氣檢測報警(jǐng)儀(yí)。按檢測原理分類,可燃性氣體檢測有催化燃燒型、半(bàn)導體型、熱導型和紅外線吸收型等(děng);有毒氣(qì)體(tǐ)檢測有電化學型、半導體型等;氧(yǎng)氣檢測有電化學型等。按使用方式分類,有(yǒu)便攜式和固定(dìng)式。按使用場(chǎng)所分類,有常規型和防爆型。按功能分類(lèi),有氣體檢測儀、氣體報警儀和氣體檢測報警儀。按采樣方式分類,有擴散式和泵吸(xī)式。
半導體式氣體傳感器
它(tā)是利用一些金屬氧化物半導體材料,在一定溫度下,電(diàn)導率隨著環(huán)境氣體成份的(de)變化(huà)而變化的(de)原理(lǐ)製造的。比如,酒精傳感器,就是利用二氧化錫(xī)在高溫下(xià)遇到酒精氣體時,電阻會急劇減小的原理製備的。
優點
半(bàn)導(dǎo)體式氣體傳感器可以有效地用於:甲烷、乙烷、丙烷(wán)、丁烷、酒精、甲醛、一氧化碳、二氧化碳、乙(yǐ)烯、乙炔、氯乙烯(xī)、苯乙烯(xī)、丙烯酸等很多氣體地檢(jiǎn)測。尤其是,這種傳感器(qì)成本低廉,適宜於民(mín)用氣體檢測的需求。
下列(liè)幾種半導(dǎo)體式氣體傳感器是成功的:甲烷(天然氣、沼氣)、酒精、一氧化碳(城市(shì)煤氣)、硫化氫、氨氣(包括胺類,肼類)。高質量的傳感器可(kě)以滿足工業檢測的需要。
缺點
穩定性較(jiào)差(chà),受環境影(yǐng)響較大;尤其,每一種傳感器的選擇(zé)性(xìng)都不是唯(wéi)一的(de),輸出參數也不能確定。因此,不宜應用於計量(liàng)準確要求(qiú)的場所。
催化燃燒式氣體傳感器(qì)
這種傳感器是在白金電阻的表麵(miàn)製備耐高溫的催化劑層,在一定的溫度下,可燃(rán)性氣體在其表麵催化燃(rán)燒(shāo),燃燒是白金電阻溫度升(shēng)高,電阻變化,變化值是可燃性氣體濃度(dù)的函數(shù)。
優點
催化燃燒式氣體傳感器選擇性地檢(jiǎn)測可燃性氣體:凡是不能燃(rán)燒的,傳(chuán)感(gǎn)器都沒有任何響應。
催化(huà)燃燒(shāo)式(shì)氣(qì)體傳感器計量準確,響(xiǎng)應快速,壽命較長。傳(chuán)感器(qì)的輸出與環境的爆炸危險直接相關,在安全檢測領域是一類主導地位的傳感器。
缺點
在可燃性氣體範圍內,無選擇性。暗火(huǒ)工作,有引燃爆炸的危險。大部分元素(sù)有機蒸汽對傳感器都有中毒作用。
熱導池式氣體傳感器
每(měi)一種氣(qì)體,都有自己特定(dìng)的熱導率,當兩個和多個氣體的熱導率差別較大時,可以利用熱導元(yuán)件,分辨其中一個組分的含(hán)量。這種傳感器已經傳感器地用(yòng)於氫氣的檢測、二氧化碳的檢測、高濃度甲(jiǎ)烷的檢測。
這種氣體傳(chuán)感器可應用範圍較窄,限製因素較多。
電化學式氣體傳感器(qì)
它相當一(yī)部分的可燃性的、有毒(dú)有(yǒu)害氣體都有電化學活性,可以被電化學氧(yǎng)化或者還原(yuán)。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(hěn)多子類:
(1)、原電池型氣體傳感器(也稱:加伏尼電(diàn)池型氣體傳感器,也有稱燃(rán)料電池型(xíng)氣體傳感器,也有稱自發電池(chí)型氣體傳感器),他們的原理行同我們用的(de)幹電池,隻是,電(diàn)池的碳錳電(diàn)極被氣(qì)體電極替(tì)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(nà)裏鉛金屬被氧化。電流的大小與(yǔ)氧氣(qì)的濃度直接(jiē)相關。這種傳感器可以有效地檢測氧氣、二氧化硫、氯氣等。
(2)、恒定電位電解池型氣體傳感器,這種傳感(gǎn)器用於檢測還原性氣體非常有效,它的原理與原電池型傳(chuán)感器不一樣,它的電化學(xué)反應是在電流(liú)強製下發生的,是一種真正的(de)庫侖分(fèn)析的傳感(gǎn)器(qì)。這種(zhǒng)傳感器已經成功地用於:一氧化碳、硫化氫、氫(qīng)氣、氨氣、肼、等氣體的檢測之中,是目前有毒有害氣體檢(jiǎn)測的(de)主流傳感器。
(3)、濃差電池型氣體傳感器,具(jù)有電化學活性的氣體(tǐ)在電化(huà)學(xué)電池(chí)的兩側,會自發形成濃差電動(dòng)勢,電動勢(shì)的大(dà)小與氣體的濃度有關(guān),這(zhè)種傳感器的(de)成功實例(lì)就是汽(qì)車用氧氣傳感器、固體電解質型二氧化碳傳感(gǎn)器。
(4)、極限(xiàn)電流型氣體傳感器,有(yǒu)一種測量氧氣濃度的傳感(gǎn)器利用電化池中的極限電流與載流子(zǐ)濃度相關的原理製備氧(氣(qì))濃(nóng)度傳感器,用於汽車的氧氣檢測(cè),和(hé)鋼水中氧(yǎng)濃度檢測。
紅(hóng)外線氣體(tǐ)傳感器
大部(bù)分的氣(qì)體在中紅外區(qū)都有特征(zhēng)吸收峰,檢測特征吸收峰位置的吸收(shōu)情況,就可以確定某氣(qì)體的濃(nóng)度。
這種傳(chuán)感器過去都是大型的分析(xī)儀器(qì),但是近些年,隨著以MEMS技術為基礎的傳感器工業的發展,這種傳感器的體積(jī)已經由10升,45公斤的巨無霸,減小(xiǎo)到2毫升(拇指大小(xiǎo))左右。使用無需調製光(guāng)源的紅外探測器使得儀器完全沒有(yǒu)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效地分辨氣體的種(zhǒng)類,準確測定(dìng)氣體濃度。
這種傳感器成(chéng)功的用於:二氧化碳、甲烷的檢測(cè)。
磁性氧氣(qì)傳感器
這是(shì)磁性氧氣分(fèn)析儀的核心,但是目前也已經(jīng)實現(xiàn)了“傳感器化”進程。
它是(shì)利用空氣中的(de)氧氣可以被強磁場吸引的原理製備的。
這種傳感器隻能用於氧氣的(de)檢測,選擇(zé)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(yú)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!