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氣體傳感器的分類 早上個(gè)世紀(jì) 70 年代氣體傳感器就已經(jīng)成為傳感器領(lǐng)域一個(gè)大系屬于化學(xué)傳感器一個(gè)分支。 目前流行于市場(chǎng)氣體傳感器大約有如下一些種類稱重傳感器 1、催化燃燒式氣體傳感器 這種傳感器是白金電阻表面制備耐高溫催化劑層一定溫度下可燃性氣體其表面催化燃燒燃燒是白金電阻溫度升高電阻變化變化值是可燃性氣體濃度函數(shù)。 催化燃燒式氣體傳感器選擇性檢測(cè)可燃性氣體凡是可以燃燒都能夠檢測(cè)凡是不能燃燒傳感器都沒有任何響應(yīng)。當(dāng)然『凡是可以燃燒都能夠檢測(cè)』這一句有很多例外總來講上述選擇性是成立。 催化燃燒式氣體傳感器計(jì)量準(zhǔn)確響應(yīng)快速壽命較長。傳感器輸出與環(huán)境爆炸危險(xiǎn)直接相關(guān)安全檢測(cè)領(lǐng)域是一類主導(dǎo)位傳感器。 缺點(diǎn)可燃性氣體范圍內(nèi)無選擇性。暗火工作有引燃爆炸危險(xiǎn)。大部分元素有機(jī)蒸汽對(duì)傳感器都有中毒作用煤氣檢測(cè)儀。 目前這種傳感器主要供應(yīng)商中國、日本、英國(發(fā)明國)目前中國是這種傳感器最大用戶(煤礦)也擁有最佳傳感器生產(chǎn)技術(shù)盡管不斷有各種各樣代理商宣傳上干擾社會(huì)對(duì)這種傳感器認(rèn)識(shí)畢竟催化燃燒式氣體傳感器主流制造商國內(nèi)。 2、半導(dǎo)體式氣體傳感器 它是利用一些金屬氧化物半導(dǎo)體材料一定溫度下電導(dǎo)率環(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。半導(dǎo)體式氣體傳感器可以有效用于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、丙烯酸等很多氣體檢測(cè)氣體傳感器。尤其是這種傳感器成本低廉適宜于民用氣體檢測(cè)需求。 下列幾種半導(dǎo)體式氣體傳感器是成功甲烷(天然氣、沼氣)、酒精、一氧化碳(城市煤氣)、硫化氫、氨氣(包括胺類肼類)。高質(zhì)量傳感器可以滿足工業(yè)檢測(cè)需要。 缺點(diǎn)穩(wěn)定性較差受環(huán)境影響較大尤其每一種傳感器選擇性都唯一輸出參數(shù)能確定。不宜應(yīng)用于計(jì)量準(zhǔn)確要求場(chǎng)所位移傳感器。 目前這種傳感器主要供應(yīng)商日本(發(fā)明者)其次是中國最近有新加入了韓國其他國家如美國這方面也有相當(dāng)工作始終沒有匯入主流中國這個(gè)領(lǐng)域投入人力和時(shí)間都不亞于日本多年來國家政策導(dǎo)向以及社會(huì)信息閉塞等原因我國流行于市場(chǎng)半導(dǎo)體式氣體傳感器性能質(zhì)量都遠(yuǎn)遜于日本產(chǎn)品相信市場(chǎng)進(jìn)步民營資本進(jìn)一步興起中國產(chǎn)半導(dǎo)體式氣體傳感器達(dá)到和超越日本水平已經(jīng)指日可待 3、電化學(xué)式氣體傳感器 相當(dāng)一部分可燃性、有毒有害氣體都有電化學(xué)活性可以被電化學(xué)氧化還原。

利用這些反應(yīng)可以分辨氣體成份、檢測(cè)氣體濃度。電化學(xué)氣體傳感器分很多子類 (1)、原電池型氣體傳感器(也稱加伏尼電池型氣體傳感器也有稱燃料電池型氣體傳感器也有稱自發(fā)電池型氣體傳感器)他們?cè)硇型覀冇酶呻姵鬲﹄姵靥煎i電極被氣體電極替代了。以氧氣傳感器為例氧陰極被還原電子電流表流到陽極那里鉛金屬被氧化。電流大小與氧氣濃度直接相關(guān)。這種傳感器可以有效檢測(cè)氧氣、二氧化硫、氯氣等。 (2)、恒定電位電解池型氣體傳感器這種傳感器用于檢測(cè)還原性氣體非常有效它原理與原電池型傳感器不一樣它電化學(xué)反應(yīng)是電流強(qiáng)制下發(fā)生是一種真正庫侖分析傳感器。這種傳感器已經(jīng)成功用于一氧化碳、硫化氫、氫氣、氨氣、肼、等氣體檢測(cè)之中是目前有毒有害氣體檢測(cè)主流傳感器。 (3)、濃差電池型氣體傳感器具有電化學(xué)活性氣體電化學(xué)電池兩側(cè)會(huì)自發(fā)形成濃差電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)大小與氣體濃度有關(guān)這種傳感器成功實(shí)例就是汽車用氧氣傳感器、固體電解質(zhì)型二氧化碳傳感器。 (4)、極限電流型氣體傳感器有一種測(cè)量氧氣濃度傳感器利用電化池中極限電流與載流子濃度相關(guān)原理制備氧(氣)濃度傳感器用于汽車氧氣檢測(cè)和鋼水中氧濃度檢測(cè)。

目前這種傳感器主要供應(yīng)商遍布全世界主要德國、日本、美國最近新加入幾個(gè)歐洲供應(yīng)商英國、瑞士等。中國這個(gè)領(lǐng)域起步很早產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程效果不佳。 4、熱導(dǎo)池式氣體傳感器 每一種氣體都有自己特定熱導(dǎo)率當(dāng)兩個(gè)和多個(gè)氣體熱導(dǎo)率差別較大時(shí)可以利用熱導(dǎo)元件分辨其中一個(gè)組分含量。這種傳感器已經(jīng)傳感器用于氫氣檢測(cè)、二氧化碳檢測(cè)、高濃度甲烷檢測(cè)。 這種氣體傳感器可應(yīng)用范圍較窄限制因素較多壓力傳感器。這是一種老式產(chǎn)品全世界各都有制造商乙醇檢測(cè)儀。產(chǎn)品質(zhì)量全世界大同小異。5、磁性氧氣傳感器 這是磁性氧氣分析儀核心目前也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了"傳感器化"進(jìn)程氣體傳感器。 它是利用空氣中氧氣可以被強(qiáng)磁場(chǎng)吸引原理制備。 這種傳感器只能用于氧氣檢測(cè)選擇性極好。大氣環(huán)境中氮氧化物能夠產(chǎn)生微小影響?yīng)@些干擾氣體含量往往很少磁氧分析技術(shù)選擇性幾乎是唯一液位傳感器 老牌工業(yè)產(chǎn)品全世界各都有制造商。(當(dāng)然我說是作為一次儀表氧氣分析儀它一定范圍內(nèi)可以被看作傳感器。而以純粹傳感器形式生產(chǎn)這種產(chǎn)品是最近事情。) 6、紅外線氣體傳感器 大部分氣體中紅外區(qū)都有特征吸收峰檢測(cè)特征吸收峰位置吸收情況就可以確定某氣體濃度。 這種傳感器過去都是大型分析儀器近些年以 MEMS 技術(shù)為基礎(chǔ)傳感器工業(yè)發(fā)展這種傳感器體積已經(jīng)由 10 升45 公斤巨無霸減小到 2 毫升(拇指大小)左右。

使用無需調(diào)制光源紅外探測(cè)器使儀器完全沒有機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件完全實(shí)現(xiàn)免維護(hù)化。 紅外線氣體傳感器可以有效分辨氣體種類準(zhǔn)確測(cè)定氣體濃度。 這種傳感器成功用于二氧化碳、甲烷檢測(cè)角度傳感器。目前這種"傳感器"供應(yīng)商歐洲中國這一領(lǐng)域目前是"半"空白 7、其他 近年來新技術(shù)不斷涌現(xiàn)氣體傳感器技術(shù)也不斷發(fā)生著相應(yīng)革命氣體傳感器。氣體傳感器種類也增添新丁。 有些傳感器是否應(yīng)該列氣體傳感器名下頗有爭(zhēng)議比如PID 檢測(cè)器盡管也是用于氣體檢測(cè)盡管體積一樣小巧不能真正實(shí)現(xiàn)免維護(hù)化這種裝備體積有多小都應(yīng)該列"檢測(cè)儀器"名下。 另外以光導(dǎo)纖維為基礎(chǔ)光學(xué)傳感器發(fā)展迅猛盡管還沒有對(duì)電子傳感器構(gòu)成絕對(duì)"威脅"其特有優(yōu)勢(shì)或許有一天大放異彩壓力開關(guān)。

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