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气体检测仪的使用原理 检测仪是如何工作的

时间:2020-06-29    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
【导读】气体检测仪相当一部分的可燃性的有毒有害气体都有电化学活性,可以被电化学氧化或者还原。利用这些反应,可以分辨气体成份检测气体浓度。电化学气体传感器分很多子



    气体检测仪相当一部分的可燃性的有毒有害气体都有电化学活性,可以被电化学氧化或者还原。利用这些反应,可以分辨气体成份检测气体浓度。电化学气体传感器分很多子类:

    (1)原电池型气体检测仪(也称:加伏尼电池型气体传感器,也有称燃料电池型气体传感器,也有称自发电池型气体传感器),他们的原理行同我们用的干电池,只是,电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例,氧在阴极被还原,电子通过电流表流到阳极,在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传感器可以有效地检测氧气二氧化硫氯气等。

    (2)恒定电位电解池型气体检测仪,这种传感器用于检测还原性气体非常有效,它的原理与原电池型传感器不一样,它的电化学反应是在电流强制下发生的,是一种真正的库仑分析的传感器。这种传感器已经成功地用于:一氧化碳硫化氢氢气氨气肼等气体的检测之中,是目前有毒有害气体检测的主流传感器。

    (3)浓差电池型气体检测仪,具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧,会自发形成浓差电动势,电动势的大小与气体的浓度有关,这种传感器的成功实例就是汽车用氧气传感器固体电解质型二氧化碳传感器。

    (4)极限电流型气体检测仪,有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧(气)浓度传感器,用于汽车的氧气检测,和钢水中氧浓度检测。





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一、半导体式
  它是利用一些金属氧化物半导体材料,在一定温度下,电导率随着环境气体成份的变化而变化的原理制造的。比如,酒精传感器,就是利用二氧化锡在高温下遇到酒精气体时,电阻会急剧减小的原理制备的。
  优点
  半导体式气体传感器可以有效地用于:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒精、甲醛、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙炔、氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸等很多气体地检测。尤其是,这种传感器成本低廉,适宜于民用气体检测的需求。下列几种半导体式气体传感器是成功的:甲烷(天然气、沼气)、酒精、一氧化碳(城市煤气)、硫化氢、氨气(包括胺类,肼类)。高质量的传感器可以满足工业检测的需要。
  缺点
  稳定性较差,受环境影响较大;尤其,每一种传感器的选择性都不只是一个的,输出参数也不能确定。因此,不宜应用于计量准确要求的场所。
  二、燃烧式
  这种传感器是在白金电阻的表面制备耐高温的催化剂层,在一定的温度下,可燃性气体在其表面催化燃烧,燃烧是白金电阻温度升高,电阻变化,变化值是可燃性气体浓度的函数。
  优点
  催化燃烧式气体传感器选择性地检测可燃性气体:凡是不能燃烧的,传感器都没有任何响应。催化燃烧式气体传感器计量准确,响应快速,寿命较长。传感器的输出与环境的爆炸危险直接相关,在安全检测领域是一类主导地位的传感器。
  缺点
  在可燃性气体范围内,无选择性。暗火工作,有引燃爆炸的危险。大部分元素有机蒸汽对传感器都有中毒作用。
  三、热导池式
  每一种气体,都有自己特定的热导率,当两个和多个气体的热导率差别较大时,可以利用热导元件,分辨其中一个组分的含量。这种传感器已经传感器地用于氢气的检测、二氧化碳的检测、高浓度甲烷的检测。
  这种气体传感器可应用范围较窄,限制因素较多。
  四、电化学式
  它相当一部分的可燃性的、有毒有害气体都有电化学活性,可以被电化学氧化或者还原。利用这些反应,可以分辨气体成份、检测气体浓度。电化学气体传感器分很多子类:
  
  (1)、原电池型气体传感器(也称:加伏尼电池型气体传感器,也有称燃料电池型气体传感器,也有称自发电池型气体传感器),他们的原理行同我们用的干电池,只是,电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例,氧在阴极被还原,电子通过电流表流到阳极,在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫等。
  (2)、恒定电位电解池型气体传感器,这种传感器用于检测还原性气体非常有效,它的原理与原电池型传感器不一样,它的电化学反应是在电流强制下发生的,是一种真正的库仑分析的传感器。这种传感器已经成功地用于:一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中,是现有毒有害气体检测的主流传感器。
  (3)、浓差电池型气体传感器,具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧,会自发形成浓差电动势,电动势的大小与气体的浓度有关,这种传感器的成功实例就是汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。
  (4)、极限电流型气体传感器,有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧(气)浓度传感器,用于汽车的氧气检测,和钢水中氧浓度检测。
  五,红外线
大部分的气体在中红外区都有特征吸收峰,检测特征吸收峰位置的吸收情况,就可以确定某气体的浓度。
这种传感器过去都是大型的分析仪器,但是近些年,随着以MEMS技术为基础的传感器工业的发展,这种传感器的体积已经由10升,45公斤的巨无霸,减小到2毫升(拇指大小)左右。使用无需调制光源的红外探测器使得仪器完全没有机械运动部件,完全实现免维护化。红外线气体传感器可以有效地分辨气体的种类,准确测定气体浓度。
这种传感器成功的用于:二氧化碳、甲烷的检测。
 
  

氧气检测仪测定的因素影响问题探究

  我们在使用多种气体检测仪时,在进行氧含量分析尤其是微量氧分析时;

  由于空气中氧含量高达21%O2,故而假如处理不当极易以致对样品的污染和干扰,出现分析结果数据不正确。

  其主要原因是氧气检测仪操纵不当以致。

  以下仅谈几点影响测定的因素:

  1.氧气检测仪气路系统的简化及洁净。微量分析要求必须有效排除气路上的各种管件,倒角机阀门,表头等中的死角对样气以致的污染。

  因此,手动弯管机应尽可能简化气路系统,选用死角小的连接件等。

  并窃冬避免使用水封,油封及腊封等设备,防止溶解氧逸出以致污染,更需避免在样气引出至氧分析仪进口的管线上增加易以致污染的净化设备等。

  只有这样才能保证系统洁净,所得数据正确。

  2.便携式气体检测报警仪氧气检测仪的污染。

  在重新使用四合一气体检测仪时,首先须留意在连接取样管路时是否漏进空气,并且必须认真将漏进的空气吹除干净,尽量不使大量氧气通过传感器以延长传感器寿命。

  在管道系统净化过程中,为缩短净化时间,需要有一定的方法,铆钉机一般使用高压放气及小流量吹除交替进行可迅速净化管道。

  3.管道材质的选择。管道材质及表面粗糙度也将影响样气中氧含量的变化。

  一般不宜用塑料管,橡胶管等作为连接管路。通常选用铜管或不锈钢管,对超微量分析(指<0.1ppm)则必须用抛光过的不锈钢管。

  4.氧检测仪的泄漏题目。氧检测仪在初次启用前必须严格检漏。氧分析仪只有在严密不漏的条件下才能获得正确的数据结果。

  任何连接点,焊点,阀门等处的不严密,将会导致空气中的氧反渗进进管道及氧分析仪内部,从而得出含氧量偏高的结果。

  氧气检测报警仪便携式气体检测报警仪,袖珍式,体积小巧,使用方便。

  它的传感器采用电化学传感器,反应灵敏,适用于在工矿企业环境空气中连续检测氧气的百分比浓度;

  当环境浓度偏高时,气体检测仪进行高限、低限声、光、震动报警,警示现场人员尽快撤离危险区域。

标签: 氧气检测仪
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