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æ‚(zh¨¨n)¨çš„ä½ç½®åQ?a href="/">首页 > å…¬å¸æ–°é—» > 详细内容

常è§çš„气体传感器分类与原ç?/h1>

å‘布旉™—´åQ?023-09-22

      传感器主è¦ç”¨äºŽé’ˆå¯ÒŽ(gu¨©)Ÿ¿U特定气体进行检‹¹‹ï¼Œ‹¹‹é‡è¯¥æ°”体在传感器附˜q‘是å¦å­˜åœ¨ï¼Œæˆ–在传感器附˜q‘空气中的å«é‡ã€‚因此,在安全系¾lŸä¸­åQŒæ°”体传感器通常都是ä¸å¯æˆ–缺的。这些传感器å¯ä»¥ä¸ºå®‰å…¨ç³»¾lŸæä¾›å¯ç‡ƒã€æ˜“燃和有毒气体的信æ¯ï¼Œä»¥åŠåŒºåŸŸå†…氧气的消耗,二氧化碳的比例ã€?/span>
      常è§çš„气体传感器包括ç”?sh¨´)化学气体传感器åQŒå‚¬åŒ–燃烧气体传感器åQŒåŠå¯ég½“气体传感器,¾U¢å¤–气体传感器等。ä¸åŒç±»åž‹çš„传感器由于原ç†å’Œ¾l“æž„ä¸åŒåQŒæ€§èƒ½ã€ä‹É用方法ã€é€‚用气体ã€é€‚用场åˆä¹Ÿä¸ž®½ç›¸åŒã€‚今天,仪控å›å°±ä¸ºå¤§å®¶ç½—列一下常è§çš„气体传感器秾c»ï¼Œå¸Œæœ›èƒ½å¯¹å¤§å®¶æœ‰æ‰€å¸®åŠ©ã€?/span>
ç”?sh¨´)化学气体传感å™?/span>
      相当一部分的å¯ç‡ƒæ€§çš„ã€æœ‰æ¯’有å®Ïx°”体,比如¼‹«åŒ–æ°¢ã€ä¸€æ°§åŒ–æ°®ã€äºŒæ°§åŒ–æ°®ã€äºŒæ°§åŒ–¼‹«ã€ä¸€æ°§åŒ–¼„³ç­‰åQŒéƒ½æœ‰ç”µ(sh¨´)化学‹zÀL€§ï¼Œå¯ä»¥è¢«ç”µ(sh¨´)化学氧化或者还原。利用这些å应,å¯ä»¥åˆ†èöL气体æˆä†¾ã€æ£€‹¹‹æ°”体浓度。电(sh¨´)化学传感器正是基于这¿U原ç†ã€?/span>
ç”?sh¨´)化学传感器拥有很多å­ç±»åQ?/span>
原电(sh¨´)池型气体传感å™?/span>
      ˜q™ç§ä¼ æ„Ÿå™¨ä¹Ÿè¢«ç§°ä¸ºåŠ ä¼å°¼ç”‰|± åž‹æ°”体传感器åQŒæˆ–燃料甉|± åž‹æ°”体传感器ã€è‡ªå‘电(sh¨´)池型气体传感器。他们原ç†ä¸Žæˆ‘们日常使用的干甉|± ç›¸åŒåQŒåªä¸è¿‡ç”‰|± ¼„³é”°ç”‰|žè¢«æ°”体电(sh¨´)æžæ›¿ä»£äº†ã€‚以氧气传感器äؓ例,氧阴æžè¢«˜q˜åŽŸåQŒç”µ(sh¨´)å­ç”µ(sh¨´)‹¹è¡¨‹¹åˆ°é˜ÏxžåQŒé‚£é‡Œé“…金属被氧化。因此电(sh¨´)‹¹å¤§ž®ä¸Žæ°§æ°”‹¹“度直接相关。这¿U传感器å¯ä»¥æœ‰æ•ˆ‹‚€‹¹‹æ°§æ°”ã€äºŒæ°§åŒ–¼‹«ã€æ°¯æ°”等气体ã€?/span>
æ’定ç”?sh¨´)ä½ç”µ(sh¨´)解池型气体传感å?/span>
      ˜q™ç§ä¼ æ„Ÿå™¨ç”¨äºŽæ£€‹¹‹è¿˜åŽŸæ€§æ°”体éžå¸¸æœ‰æ•ˆï¼Œå®ƒåŽŸç†ä¸ŽåŽŸç”µ(sh¨´)池型传感器ä¸ä¸€æ øP¼Œç”?sh¨´)化学å应是甉|µå¼ºåˆ¶ä¸‹å‘生,是一¿U真正库仑分æžä¼ æ„Ÿå™¨ã€‚è¿™¿U传感器已ç»æˆåŠŸç”¨äºŽä¸€æ°§åŒ–¼„Ÿë€ç¡«åŒ–æ°¢ã€æ°¢æ°”ã€æ°}æ°”ã€è‚¼½{‰æ°”体检‹¹‹ä¹‹ä¸­ï¼Œæ˜¯ç›®å‰æœ‰æ¯’有å®Ïx°”体检‹¹‹ä¸»‹¹ä¼ æ„Ÿå™¨ã€?/span>
注:库仑分æžæ˜¯æŒ‡æ ÒŽ(gu¨©)®ç”?sh¨´)解˜q‡ç¨‹ä¸­æ¶ˆè€—çš„ç”?sh¨´)é‡åQŒç”±æ³•æ‹‰½W¬å®šå¾‹æ¥¼‹®å®šè¢«æµ‹ç‰©è´¨å«é‡çš„方法ã€?/span>
‹¹“差甉|± åž‹æ°”体传感器
      ˜q™ç§ä¼ æ„Ÿå™¨å…·æœ‰ç”µ(sh¨´)化学‹zÀL€§çš„气体在电(sh¨´)化学甉|± çš„两侧,会自å‘åÅžæˆæµ“差电(sh¨´)动势åQŒç”µ(sh¨´)动势的大ž®ä¸Žæ°”体的浓度有养I¼Œ˜q™ç§ä¼ æ„Ÿå™¨çš„æˆåŠŸå®žä¾‹ž®±æ˜¯æ±½èžR用氧气传感器ã€å›ºä½“电(sh¨´)解质型二氧化¼„Ïx£€‹¹‹äÈAã€?/span>
æžé™ç”‰|µåž‹æ°”体传感器
      ˜q™æ˜¯ä¸€¿U测é‡æ°§æ°”浓度的传感器,工作原ç†æ˜¯åŸºäºŽç¨³å®šæ°§åŒ–锌å›ÞZ½“ç”?sh¨´)解质的氧æ܇作用åQŒé€šè¿‡æ°”体扩散控制供给阴æžçš„氧而得到æžé™ç”µ(sh¨´)‹¹ã€‚è¿™¿U传感器目å‰ä¸»è¦ç”¨äºŽé”…炉的燃烧控制ã€é’¢æ°´ä¸­æ°§æ°”‹¹“度‹‚€‹¹‹ï¼Œä»¥åŠæ±½èžR的氧气检‹¹‹ã€?/span>
åŠå¯¼ä½“å¼æ°”体传感å™?/span>
      åŠå¯¼ä½“å¼æ°”体传感器是利用气体在åŠå¯ég½“表é¢çš„氧化和˜q˜åŽŸå映åQŒå¯¼è‡´æ•æ„Ÿå…ƒä»‰™˜»å€¼å˜åŒ–:
      氧气½{‰å…·æœ‰è´Ÿ¼›Õd­å”R™„們֑的气体,被æˆä¸ºæ°§åŒ–型气体——电(sh¨´)å­æŽ¥æ”¶åž‹æ°”体åQ?/span>
      æ°¢ã€ç¢³æ°§åŒ–åˆç‰©ã€é†‡¾cÈ­‰å…ähœ‰æ­£ç¦»å­å¸é™„們֑的气体,被称ä¸ø™¿˜åŽŸåž‹æ°”体——电(sh¨´)å­ä¾›¾l™åž‹æ°”体ã€?/span>
      当氧化(˜q˜åŽŸåQ‰åž‹æ°”体å”R™„到NåQˆPåQ‰åž‹åŠå¯¼ä½“上åQŒåŠå¯ég½“的貋¹å­å‡å°‘åQˆå¢žå¤šï¼‰åQŒç”µ(sh¨´)é˜ÈŽ‡ä¸Šå‡åQˆä¸‹é™ï¼‰åQ›å¸é™„到PåQˆNåQ‰åž‹åŠå¯¼ä½“上åQŒåŠå¯ég½“的貋¹å­å¢žå¤šåQˆå‡ž®‘)åQŒç”µ(sh¨´)é˜ÈŽ‡ä¸‹é™åQˆä¸Šå‡ï¼‰ã€‚(å¯ä»¥çœ‹å‡ºæ°§åŒ–和还原型åŠå¯¼ä½“是截然相å的)因此从这些性质å¯ä»¥æœ‰æ•ˆçš„检‹¹‹å‡ºå¯¹åº”的气体ã€?/span>
      åŠå¯¼ä½“å¼æ°”体传感器å¯ä»¥æœ‰æ•ˆç”¨äºŽï¼šç”²çƒ·ã€ä¹™çƒ—÷€ä¸™çƒ—÷€ä¸çƒ—÷€é…’¾_¾ã€ç”²é†›ã€ä¸€æ°§åŒ–¼„Ÿë€äºŒæ°§åŒ–¼„Ÿë€ä¹™çƒ¯ã€ä¹™ç‚”ã€æ°¯ä¹™çƒ¯ã€è‹¯ä¹™çƒ¯ã€ä¸™çƒ¯é…¸½{‰å¾ˆå¤šæ°”体检‹¹‹ã€‚尤其是åQŒè¿™¿U传感器æˆæœ¬ä½Žå»‰åQŒå¯ä»¥åŒæ—¶æ»¡­‘›_·¥ä¸šä¸Žæ°‘用的需求ã€?/span>
      ¾~ºç‚¹åQšç¨³å®šæ€§è¾ƒå·®ï¼Œå—环境媄å“较大,ä¸å®œåº”用于计é‡å‡†¼‹®è¦æ±‚场所ã€?/span>
催化燃烧å¼æ°”体传感器
      ˜q™ç§ä¼ æ„Ÿå™¨å®žé™…上是基于铂ç”?sh¨´)阻温度传感器的一¿U气体传感器åQŒå³åœ¨é“‚ç”?sh¨´)阻表é¢åˆ¶å¤‡è€é«˜æ¸©å‚¬åŒ–剂层,在一定温度下åQŒå¯ç‡ƒæ°”体在表é¢å‚¬åŒ–燃烧åQŒå› æ­¤é“‚ç”?sh¨´)阻温度å‡é«˜åQŒå¯¼è‡´ç”µ(sh¨´)é˜Èš„é˜Õd€¼å˜åŒ–ã€?/span>
      ç”׃ºŽå‚¬åŒ–燃烧å¼æ°”体传感器铂电(sh¨´)é˜Õd¤–通常由多孔陶ç“ähž„æˆé™¶ç“ïL åŒ…裹åQŒå› æ­¤è¿™¿U传感器通常也被æˆäؓ催化ç æ°”体传感器。ç†è®ÞZ¸Š˜q™ç§ä¼ æ„Ÿå™¨å¯ä»¥æ£€‹¹‹æ‰€æœ‰å¯ä»¥ç‡ƒçƒ§çš„气体åQŒä½†å®žé™…应用中有很多例外。这¿U传感器通常å¯ä»¥ç”¨äºŽ‹‚€‹¹‹ç©ºæ°”中的甲烗÷€LPGã€ä¸™é…®ç­‰å¯ç‡ƒæ°”体ã€?/span>
      åŸÞZºŽé“‚电(sh¨´)é˜ÖM¼˜è‰¯çš„温度ç‰ÒŽ(gu¨©)€§ï¼Œ˜q™ç§ä¼ æ„Ÿå™¨å…·æœ‰è®¡é‡å‡†¼‹®ï¼Œå“应快速。传感器输出与环境爆炸å±é™©ç›´æŽ¥ç›¸å…»I¼Œå®‰å…¨‹‚€‹¹‹é¢†åŸŸæ˜¯ä¸€¾cÖM¸»å¯ég½ä¼ æ„Ÿå™¨ã€?/span>
      ¾~ºç‚¹æ˜¯éœ€è¦åœ¨å……èƒö的氧气环境中工作åQˆæ¯•ç«Ÿéœ€è¦ç‡ƒçƒ§ï¼‰åQ›æš—ç«å·¥ä½œï¼Œæœ‰å¼•ç‡ƒçˆ†ç‚¸å±é™©ï¼›å¤§éƒ¨åˆ†å…ƒç´ æœ‰æœø™’¸æ±½å¯¹ä¼ æ„Ÿå™¨éƒ½æœ‰ä¸­æ¯’作用;ç”׃ºŽå‚¬åŒ–剂ä¸æ–­æ¶ˆè€—,零点和釽E‹ä¼šå‘生漂移åQŒéœ€è¦é¢‘¾J的标定和调节ã€?/span>
光离å­åŒ–气体传感å™?/span>
      通常被称为PIDåQŒå³Photoionization Detector的羃写(仪控å›åœ¨æ­¤ç‰¹åˆ«æ½Cºï¼Œæ­¤PIDä¸æ˜¯æ¯”例微分¿U¯åˆ†åQ‰ã€‚这是一¿U具有æžé«˜çµæ•åº¦åQŒç”¨é€”广泛的‹‚€‹¹‹å™¨åQŒå¯ä»¥æ£€‹¹‹ä»Ž10ppb到较高浓度的10000ppm的挥å‘性有机物和其他有毒气体。许多有害物质都å«æœ‰æŒ¥å‘性有机化åˆç‰©åQŒPIDå¯ÒŽ(gu¨©)Œ¥å‘性有机化åˆç‰©ç‰|•åº¦å¾ˆé«˜ã€?/span>
      PID使用了一个ç‚÷外光æºï¼Œé€šè¿‡¼›Õd­åŒ–,å›_°†æœ‰æœºç‰©åˆ†å­ç”µ(sh¨´)¼›ÀLˆå¯è¢«‹‚€‹¹‹å™¨‹‚€‹¹‹åˆ°çš„正负离å­ï¼Œ‹‚€‹¹‹å™¨æ•æ‰åˆ°ç¦»å­åŒ–了的气体的正负电(sh¨´)èøP¼Œòq¶å°†å…¶è{化äؓ甉|µä¿¡å·å®žçŽ°æ°”体‹¹“度的测é‡ã€‚当被测气体å¸æ”¶é«˜èƒ½é‡çš„紫外光时åQŒæ°”体分å­å—紫外光的‹È€å‘暂时失åŽÈ”µ(sh¨´)å­æˆä¸ºå¸¦æ­£ç”µ(sh¨´)èïLš„¼›Õd­åQŒæ°”体离å­åœ¨‹‚€‹¹‹å™¨çš„电(sh¨´)æžä¸Šè¢«æµ‹å‡ºï¼Œæ ÒŽ(gu¨©)®ç”‰|žäº§ç”Ÿçš„电(sh¨´)ä½æ£€‹¹‹å‡ºæ°”体‹¹“度åQŒæ£€‹¹‹åŽåQŒç¦»å­å¾ˆå¿«åˆä¸Žç”µ(sh¨´)å­ç»“åˆé‡æ–°ç»„æˆåŽŸæ¥çš„气体分å­ã€?/span>
      PIDå¯æ£€‹¹‹èŠ³é¦™çƒƒ¾c…R€é…®¾c…R€é†›¾c…R€æ°¯ä»£çƒƒ¾c…R€èƒºåŠèƒº¾cÕdŒ–åˆç‰©å’Œä¸é¥±å’Œçƒƒç±»ã€?/span>
¾U¢å¤–气体传感å™?/span>
      ˜q™ç§ä¼ æ„Ÿå™¨åˆ©ç”¨æ°”体对特定频率的红外光è°Þqš„å¸æ”¶ä½œç”¨åˆ¶æˆã€‚红外光从呞®„端ž®„å‘接收端,当有气体æ—Óž¼Œå¯¹çº¢å¤–光产生å¸æ”¶åQŒæŽ¥æ”¶åˆ°çš„红外光ž®×ƒ¼šå‡å°‘åQŒä»Žè€Œæ£€‹¹‹å‡ºæ°”体å«é‡ã€‚ç›®å‰è¾ƒå…ˆè¿›çš„红外å¼é‡‡ç”¨åŒæ‡Lé•Ñ€åŒæŽ¥æ”¶å™¨ï¼Œä½¿æ£€‹¹‹æ›´å‡†ç¡®ã€å¯é ã€?/span>
      它的优点是:选择性好åQŒåª‹‚€‹¹‹ç‰¹å®šæ‡L长的气体åQŒå¯ä»¥æ ¹æ®æ°”体定åˆÓž¼›é‡‡ç”¨å…‰å­¦‹‚€‹¹‹æ–¹å¼ï¼Œä¸æ˜“å—有å®Ïx°”体的影å“而中毒ã€è€åŒ–åQ›å“应速度快ã€ç¨³å®šæ€§å¥½åQ›åˆ©ç”¨ç‰©ç†ç‰¹æ€§ï¼Œæ²¡æœ‰åŒ–å­¦å应åQŒé˜²çˆ†æ€§å¥½åQ›ä¿¡å™ªæ¯”高,抗干扰能力强åQ›ä‹É用寿命长åQ›æµ‹é‡ç²¾åº¦é«˜ã€?/span>
      ¾~ºç‚¹æ˜¯ï¼š‹¹‹é‡èŒƒå›´½H„,åªèƒ½‹‚€‹¹?c1。c5)的碳氢化åˆç‰©åQ›æ€•ç°ž®˜ã€æ½®æ¹¿ï¼ŒçŽ°åœºçŽ¯å¢ƒè¦å¥½åQŒéœ€è¦å®šæœŸå¯¹åå°„é•œé¢ä¸Šçš„ç°å°˜˜q›è¡Œæ¸…æ´¾l´æŠ¤åQ›çŽ°åœºæœ‰æ°”æµæ—¶æ— æ³•æ£€‹¹‹ï¼›ä»äh ¼è¾ƒé«˜ã€?/span>
å›ÞZ½“ç”?sh¨´)解质气体传感å™?/span>
      å›ÞZ½“ç”?sh¨´)解质气体传感器是指以固体ç”?sh¨´)解质作äØ“ä¼ æ„Ÿæ料的气体传感器åQŒå¸¸ç”¨çš„å›ÞZ½“ç”?sh¨´)解质主è¦åŒ…括:½E›_®šæ°§åŒ–锆ã€é’ ¼›Õd­å¿«å¯¼ä½“ã€è´¨å­å¯¼ä½“以åŠä¸€äº›ä½Žä»·é‡‘属的å¤åŒ–物等。固体电(sh¨´)解质气体传感器按照检‹¹‹ä¿¡åïLš„特点å¯åˆ†ä¸ºåã^衡电(sh¨´)ä½åž‹ã€æØœæˆç”µ(sh¨´)ä½åž‹ã€é™åˆ¶ç”µ(sh¨´)‹¹åž‹å’ŒçŸ­è·¯ç”µ(sh¨´)‹¹åž‹½{‰ã€?/span>
      ˜q™ç§ä¼ æ„Ÿå™¨ä»‹äºŽåŠå¯ég½“气体传感器和ç”?sh¨´)化学气体传感器之间åQŒé€‰æ‹©æ€§ã€çµæ•åº¦é«˜äºŽåŠå¯¼ä½“气体传感器åQŒå¯¿å‘½é•¿äºŽç”µ(sh¨´)化学气体传感器,因此得到òq¿æ³›åº”用。这¿U传感器的中‘³ä¹‹å¤„是å“应旉™—´˜q‡é•¿ã€?/span>
­‘…声波气体探‹¹‹å™¨
      ˜q™ç§æ°”体探测器比较特ŒDŠï¼Œå…¶åŽŸç†æ˜¯å½“气体通过很å°çš„泄æ¼å­”从高压端å‘低压端泄æ¼æ—Óž¼Œž®×ƒ¼šå½¢æˆæ¹æµåQŒäñ”生振动。典型的æ¹æµæ°”æµä¼šåœ¨å·®åŽ‹é«˜äºŽ0.2MPaæ—¶å˜æˆå› ç´ ï¼Œ­‘…过0.2MPaž®×ƒ¼šäº§ç”Ÿ­‘…声波。湋¹åˆ†å­äº’相碰撞äñ”生热能和振动。热能快速分散,但振动会被传é€åˆ°ç›¸å½“˜qœçš„è·ç¦»ã€‚超声æ‡L探测器就是通过接收­‘…声波判断是å¦æœ‰½Iºæ°”泄æ¼ã€?/span>
      ˜q™ç±»æŽ¢æµ‹å™¨é€šå¸¸å‹‡äºŽçŸÏxÑa和天然气òq›_°ã€å‘ç”?sh¨´)厂燃气轮机ã€åŽ‹¾~©æœºä»¥åŠå…¶å®ƒæˆ·å¤–½Ž¡é“ã€?/span>
¼‚氧分æžä»?/span>
      ˜q™ç§æ°”体分æžä»ªæ˜¯åŸÞZºŽæ°§æ°”çš„ç£åŒ–率˜qœå¤§äºŽå…¶ä»–气体ç£åŒ–率˜q™ä¸€ç‰©ç†çŽ°è±¡åQŒæµ‹é‡æØœåˆæ°”体中氧气喊æ¥é‚£ä¸ªçš„一¿U物ç†æ°”体分æžè®¾å¤‡ã€‚è¿™¿U设备适åˆè‡ªåŠ¨‹‚€‹¹‹å„¿U工业气体中的氧气å«é‡ã€‚è¿™¾c»è®¾å¤‡åªèƒ½ç”¨äºŽæ°§æ°”检‹¹‹ï¼Œé€‰æ‹©æ€§æžå¥½ã€?/span>

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