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可以用来确定未知的化合物

可以用来确定未知的化合物

  目前,可燃气体探测器常用的传感器有:催化燃烧传感器、半导体传感器;有毒气体检测仪常用的传感器有:电化学传感器、红外传感器和PID光离子传感器。下面就为大家一一介绍着几种传感器各自的工作原理和优缺点催化燃烧式传感器是可燃气体探测器常用的传感器类型,它的工作原理是基于一个惠斯通电桥的结构。在它的测量桥上涂有催化物质,它在整个的测量过程中是不被消耗的。即使在空气中气体和蒸气浓度远远低于LEL(爆炸浓度下限)时,它们也会在这个桥上发生催化燃烧反应。测量时,要在参比和测量电桥上施加电压使之加热从而发生催化反应,这个温度大约是500℃或者更高。正常情况下,电桥是平衡的,V1 = V2,输出为零。如果有可燃气体存在,它的氧化过程(无焰燃烧)会使测量桥被加热,温度增加,而此时参比桥温度不变。电路会测出它们之间的电阻变化,V2 V1,输出的电压同待测气体的浓度成正比。寿命较长(一般3年)、线性度好、温度范围宽、适用于LEL(可燃气体爆炸浓度下限)之下的检测。

  半导体传感器也是可燃气体探测器和有毒气体检测仪常用的传感器。它的全称是“金属氧化物半导体传感器(MOS)”,它既可以用于检测PPM级的有毒气体也可以用于检测百分比浓度的易燃易爆气体 。MOS传感器由一个金属半导体(比如SnO2)构成 ,在清洁空气中,它的电导很低,而遇到还原性气体,比如一氧化碳或可燃性气体,传感元件的电导会增加,从而引起电流变化触发报警电路。通过控制传感元件的温度,可以对不同的物质有一定的选择性。

  电化学传感器常用于有毒气体检测仪,一般由三极(传感电极、计数电极、参比电极)及电解液构成。被测气体在传感电极发生氧化还原反应,计数电极相对于参比电极产生正、负电位差,电流的变化与被测气体浓度成正比,就形成了较宽的线性测量范围。

  体积小、耗电量小、性能稳定、线性度好、选择性好、分辨率最高可以达到0.1ppm。

  寿命较短(一般为1-2年)且一出厂就开始工作、受温湿度影响较大、抗干扰能力差。

  红外传感器是基于特定的分子只能吸收特定频率的红外辐射,当红外辐射通过传感腔中的特定化合物时,只有那些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,就像“指纹”一样,可以用来确定未知的化合物。表示吸收的有两种方式:透射比和吸收比,它们的关系是:吸收比 = log (1/透过比)。红外幅射包含很广的光谱含量。当该幅射与气体分子相互作用时,部分能量的频率与气体分子的自振频率相同,这些能量会被吸收,而剩余的能量会被透射。由于气体分子吸收该幅射,分子会获取能量并产生更为强烈的振动。 这种振动会导致气体分子温度上升,温度上升与气体浓度成正比,检测器会检测到这种温度上升。另一方面,气体分子在特定波长吸收的幅射会导致源能量强度下降。这种幅射能量下降也会作为信号被检测。

  能检测CO2、氟里昴等催化传感器无法检测的物质;寿命长,能达到十年(取决于红外光源);允许无氧工作,不会中毒、无需样正,适用于地下环境监测。

  光离子传感器(PID)是利用高能紫外灯发射紫外线作为能源,移除目标气体分子的一粒电子产生带电荷的碎片(离子)。此过程产生与目标气体浓度成比例的电流。

  向指定的分子移除一粒电子的能量称为离化电位 (或 IP)。紫外灯所发出的能量必须高于分子的 IP,离化检测器才能检测到此物质的存在。

  灵敏度高、分辨率高,可以检测PPM级的VOC及有毒气体。适用于检测如煤油等很难扩散通过LEL传感器的防火屏蔽金属网等的 “较重的”碳氢化合物。

  不能检测:放射性气体,空气(N2, O2, CO2, H2O),常见毒气(CO, HCN, SO2),天然气(甲烷、乙烷、丙烷等),酸性气体(HCl, HF, HNO3),氟力昂气体,臭氧,非挥发性气体等。

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