氣體檢測(cè)儀常用的傳感器

氣體檢測(cè)儀最核心的部分是氣體傳感器，根據(jù)不同的氣體檢測(cè)原理也不盡相同，常見(jiàn)的氣體傳感器包括：PID光離子傳感器、紅外傳感器、電化學(xué)傳感器、催化燃燒傳感器及半導(dǎo)體傳感器等。下面詳細(xì)介紹各個(gè)傳感器的工作原理及優(yōu)缺點(diǎn)。

　　一、氣體檢測(cè)儀之紅外原理

　　原理：非分光紅外原理NDIR傳感器是利用比爾－朗伯紅外吸收定律，即不同氣體對(duì)特定波長(zhǎng)的光有吸收，吸收的強(qiáng)度和氣體的濃度成正比來(lái)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。它是應(yīng)用濾光片把紅外光分成所需要的一個(gè)很小波段的光譜線(xiàn)，被檢測(cè)的氣體對(duì)這個(gè)很小波段的光譜線(xiàn)吸收。

　　優(yōu)點(diǎn)：可靠性高，選擇性好，精度高，沒(méi)有毒，受到環(huán)境的干擾較小，壽命長(zhǎng)，對(duì)氧氣不依賴(lài)。

　　缺點(diǎn)：受濕度影響大，檢測(cè)氣體種類(lèi)有限，目前最主要應(yīng)用于甲烷、二氧化碳、一氧化碳、六氟化硫、二氧化硫、碳?xì)涞葰怏w。

　　二、氣體檢測(cè)儀之半導(dǎo)體原理

　　原理：半導(dǎo)體式氣體傳感器是利用一些金屬氧化物半導(dǎo)體材料，一定溫度下，電阻隨環(huán)境氣體成份變化而變化原理制造。比如，酒精傳感器，就是利用二氧化錫高溫下遇到酒精氣體時(shí)，電阻會(huì)急劇減小原理制備。

　　優(yōu)點(diǎn)：具有成本低廉、制造簡(jiǎn)單、靈敏度高、響應(yīng)速度快、壽命長(zhǎng)、對(duì)濕度敏感低和電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

　　缺點(diǎn)：穩(wěn)定性較差，受環(huán)境影響較大，尤其每一種傳感器的選擇性都不是wei壹的，輸出參數(shù)也不能確定。因此，不宜應(yīng)用于計(jì)量準(zhǔn)確要求的場(chǎng)所，主要用于民用。

　　三、氣體檢測(cè)儀之催化燃燒原理

　　原理：催化燃燒式傳感器是在鉑金電阻表面制備耐高溫催化劑層，一定溫度下，可燃性氣體在其表面催化燃燒，燃燒使鉑金電阻溫度升高，電阻變化，變化值是可燃性氣體濃度函數(shù)。

　　優(yōu)點(diǎn)：催化燃燒式氣體傳感器選擇性地檢測(cè)可燃性氣體：凡是不能燃燒的，傳感器都沒(méi)有任何響應(yīng)。響應(yīng)快速，壽命較長(zhǎng)，受溫度、濕度、壓力影響小。傳感器的輸出與環(huán)境的爆炸危險(xiǎn)直接相關(guān)，在安全檢測(cè)領(lǐng)域是一類(lèi)主導(dǎo)地位的傳感器。

　　缺點(diǎn)：在可燃性氣體范圍內(nèi)，無(wú)選擇性。傳感器易中毒，大部分元素有機(jī)蒸汽對(duì)傳感器都有中毒作用。

　　注：催化燃燒式檢測(cè)的可實(shí)現(xiàn)是有條件的，必須保證檢測(cè)環(huán)境中包含足夠的氧氣，在無(wú)氧的環(huán)境下這種檢測(cè)方式可能無(wú)法檢測(cè)任何可燃性氣體。某些含鉛化合物（尤其是四乙ji鉛）、硫化合物、硅類(lèi)、磷化合物、硫化氫和鹵代烴可能會(huì)使傳感器中毒或抑制。

　　四、氣體檢測(cè)儀之PID原理

　　原理：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)

　　優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，無(wú)中毒問(wèn)題。

　　缺點(diǎn)：無(wú)選擇性、受濕度影響大，紫外燈壽命短，價(jià)格貴。

　　五、氣體檢測(cè)儀之電化學(xué)原理

　　原理：通過(guò)傳感器內(nèi)部的電解質(zhì)與目標(biāo)氣體發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生與氣體濃度成正比的電信號(hào)來(lái)工作。

　　優(yōu)點(diǎn)：工作溫度范圍大，量程多，高靈敏度，線(xiàn)性輸出，選擇性好

　　缺點(diǎn)：壽命短，存放期有限，極度干燥或高濃度氣體環(huán)境下壽命短，非特定型，易受干擾，濕度對(duì)精度有影響。

　　注：多數(shù)有毒氣體傳感器需要少量氧氣來(lái)保持功能正常。傳感器背面有一個(gè)通氣孔以達(dá)到該目的。高濕度及高干旱會(huì)影響傳感器的使用壽命。瞬間壓力變化可能產(chǎn)生一個(gè)暫態(tài)的傳感器輸出，也有可能達(dá)到誤報(bào)警狀態(tài)。