幾種氣體檢測傳感器的檢測原理
發布時間:2011-11-18
中心議題:
檢測氣體的濃度依賴於氣體檢測變送器,傳感器是其核心部分,按照檢測原理的不同,主要分為金屬氧化物半導體式傳感器、催化燃燒式傳感器、定電位電解式氣體傳感器、迦伐尼電池式氧氣傳感器、紅外式傳感器、PID光離子化傳感器等,以下簡單闡述各種傳感器的原理及特點。
金屬氧化物半導體式傳感器
金jin屬shu氧yang化hua物wu半ban導dao體ti式shi傳chuan感gan器qi利li用yong被bei測ce氣qi體ti的de吸xi附fu作zuo用yong,改gai變bian半ban導dao體ti的de電dian導dao率lv,通tong過guo電dian流liu變bian化hua的de比bi較jiao,激ji發fa報bao警jing電dian路lu。由you於yu半ban導dao體ti式shi傳chuan感gan器qi測ce量liang時shi受shou環huan境jing影ying響xiang較jiao大da,輸shu出chu線xian形xing不bu穩wen定ding。金jin屬shu氧yang化hua物wu半ban導dao體ti式shi傳chuan感gan器qi,因yin其qi反fan應ying十shi分fen靈ling敏min,故gu目mu前qian廣guang泛fan使shi用yong的de領ling域yu為wei測ce量liang氣qi體ti的de微wei漏lou現xian象xiang。
催化燃燒式傳感器
催化燃燒式傳感器原理是目前最廣泛使用的檢測可燃氣體的原理之一,具有輸出信號線形好、指數可靠、價格便宜、wuyuqitafeikeranqitidejiaochaganraodengtedian。cuihuaranshaoshichuanganqicaiyonghuisitongdianqiaoyuanli,ganyingdianzuyuhuanjingzhongdekeranqitifashengwuyanranshao,shiwendushiganyingdianzudezuzhifashengbianhua,dapodianqiaopingheng,shizhishuchuwendingdedianliuxinhao,zaijingguohouqidianludefangda、穩定和處理最終顯示可靠的數值。
定電位電解式氣體傳感器
dingdianweidianjieshichuanganqishimuqianceduleixianchangzuiguangfanshiyongdeyizhongjishu,zaicifangmianguowaijishulingxian,yincicileichuanganqidadouyilaijinkou。dingdianweidianjieshiqitichuanganqidejiegou:在一個塑料製成的筒狀池體內,安裝工作電極、對dui電dian極ji和he參can比bi電dian極ji,在zai電dian極ji之zhi間jian充chong滿man電dian解jie液ye,由you多duo孔kong四si氟fu乙yi烯xi做zuo成cheng的de隔ge膜mo,在zai頂ding部bu封feng裝zhuang。前qian置zhi放fang大da器qi與yu傳chuan感gan器qi電dian極ji的de連lian接jie,在zai電dian極ji之zhi間jian施shi加jia了le一yi定ding的de電dian位wei,使shi傳chuan感gan器qi處chu於yu工gong作zuo狀zhuang態tai。氣qi體ti與yu的de電dian解jie質zhi內nei的de工gong作zuo電dian極ji發fa生sheng氧yang化hua或huo還hai原yuan反fan應ying,在zai對dui電dian極ji發fa生sheng還hai原yuan或huo氧yang化hua反fan應ying,電dian極ji的de平ping衡heng電dian位wei發fa生sheng變bian化hua,變bian化hua值zhi與yu氣qi體ti濃nong度du成cheng正zheng比bi。
迦伐尼電池式氧氣傳感器
隔膜迦伐尼電池式氧氣傳感器的結構:在塑料容器的一麵裝有對氧氣透過性良好的、厚10~30μm的聚四氟乙烯透氣膜,在其容器內側緊粘著貴金屬(鉑、黃金、銀等)陰電極,在容器的另一麵內側或容器的空餘部分形成陽極(用鉛、鎘等離子化傾向大的金屬)。用(yong)氫(qing)氧(yang)化(hua)鉀(jia)。氧(yang)氣(qi)在(zai)通(tong)過(guo)電(dian)解(jie)質(zhi)時(shi)在(zai)陰(yin)陽(yang)極(ji)發(fa)生(sheng)氧(yang)化(hua)還(hai)原(yuan)反(fan)應(ying),使(shi)陽(yang)極(ji)金(jin)屬(shu)離(li)子(zi)化(hua),釋(shi)放(fang)出(chu)電(dian)子(zi),電(dian)流(liu)的(de)大(da)小(xiao)與(yu)氧(yang)氣(qi)的(de)多(duo)少(shao)成(cheng)正(zheng)比(bi),由(you)於(yu)整(zheng)個(ge)反(fan)應(ying)中(zhong)陽(yang)極(ji)金(jin)屬(shu)有(you)消(xiao)耗(hao),所(suo)以(yi)傳(chuan)感(gan)器(qi)需(xu)要(yao)定(ding)期(qi)更(geng)換(huan)。目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)技(ji)術(shu)已(yi)日(ri)趨(qu)成(cheng)熟(shu),完(wan)全(quan)可(ke)以(yi)國(guo)產(chan)化(hua)此(ci)類(lei)傳(chuan)感(gan)器(qi)。
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紅外式傳感器
紅hong外wai式shi傳chuan感gan器qi利li用yong各ge種zhong元yuan素su對dui某mou個ge特te定ding波bo長chang的de吸xi收shou原yuan理li,具ju有you抗kang中zhong毒du性xing好hao,反fan應ying靈ling敏min,對dui大da多duo數shu碳tan氫qing化hua合he物wu都dou有you反fan應ying。但dan結jie構gou複fu雜za,成cheng本ben高gao。
PID光離子化氣體傳感器
PID由you紫zi外wai燈deng光guang源yuan和he離li子zi室shi等deng主zhu要yao部bu分fen構gou成cheng,在zai離li子zi室shi有you正zheng負fu電dian極ji,形xing成cheng電dian場chang,待dai測ce氣qi體ti在zai紫zi外wai燈deng的de照zhao射she下xia,離li子zi化hua,生sheng成cheng正zheng負fu離li子zi,在zai電dian極ji間jian形xing成cheng電dian流liu,經jing放fang大da輸shu出chu信xin號hao。PID具有靈敏度高,無中毒問題,安全可靠等優點。
- 幾種氣體檢測傳感器的檢測原理
- 金屬氧化物半導體式傳感器
- 催化燃燒式傳感器
- 定電位電解式氣體傳感器
- 迦伐尼電池式氧氣傳感器
- 紅外式傳感器
- PID光離子化氣體傳感器
檢測氣體的濃度依賴於氣體檢測變送器,傳感器是其核心部分,按照檢測原理的不同,主要分為金屬氧化物半導體式傳感器、催化燃燒式傳感器、定電位電解式氣體傳感器、迦伐尼電池式氧氣傳感器、紅外式傳感器、PID光離子化傳感器等,以下簡單闡述各種傳感器的原理及特點。
金屬氧化物半導體式傳感器
金jin屬shu氧yang化hua物wu半ban導dao體ti式shi傳chuan感gan器qi利li用yong被bei測ce氣qi體ti的de吸xi附fu作zuo用yong,改gai變bian半ban導dao體ti的de電dian導dao率lv,通tong過guo電dian流liu變bian化hua的de比bi較jiao,激ji發fa報bao警jing電dian路lu。由you於yu半ban導dao體ti式shi傳chuan感gan器qi測ce量liang時shi受shou環huan境jing影ying響xiang較jiao大da,輸shu出chu線xian形xing不bu穩wen定ding。金jin屬shu氧yang化hua物wu半ban導dao體ti式shi傳chuan感gan器qi,因yin其qi反fan應ying十shi分fen靈ling敏min,故gu目mu前qian廣guang泛fan使shi用yong的de領ling域yu為wei測ce量liang氣qi體ti的de微wei漏lou現xian象xiang。
催化燃燒式傳感器
催化燃燒式傳感器原理是目前最廣泛使用的檢測可燃氣體的原理之一,具有輸出信號線形好、指數可靠、價格便宜、wuyuqitafeikeranqitidejiaochaganraodengtedian。cuihuaranshaoshichuanganqicaiyonghuisitongdianqiaoyuanli,ganyingdianzuyuhuanjingzhongdekeranqitifashengwuyanranshao,shiwendushiganyingdianzudezuzhifashengbianhua,dapodianqiaopingheng,shizhishuchuwendingdedianliuxinhao,zaijingguohouqidianludefangda、穩定和處理最終顯示可靠的數值。
定電位電解式氣體傳感器
dingdianweidianjieshichuanganqishimuqianceduleixianchangzuiguangfanshiyongdeyizhongjishu,zaicifangmianguowaijishulingxian,yincicileichuanganqidadouyilaijinkou。dingdianweidianjieshiqitichuanganqidejiegou:在一個塑料製成的筒狀池體內,安裝工作電極、對dui電dian極ji和he參can比bi電dian極ji,在zai電dian極ji之zhi間jian充chong滿man電dian解jie液ye,由you多duo孔kong四si氟fu乙yi烯xi做zuo成cheng的de隔ge膜mo,在zai頂ding部bu封feng裝zhuang。前qian置zhi放fang大da器qi與yu傳chuan感gan器qi電dian極ji的de連lian接jie,在zai電dian極ji之zhi間jian施shi加jia了le一yi定ding的de電dian位wei,使shi傳chuan感gan器qi處chu於yu工gong作zuo狀zhuang態tai。氣qi體ti與yu的de電dian解jie質zhi內nei的de工gong作zuo電dian極ji發fa生sheng氧yang化hua或huo還hai原yuan反fan應ying,在zai對dui電dian極ji發fa生sheng還hai原yuan或huo氧yang化hua反fan應ying,電dian極ji的de平ping衡heng電dian位wei發fa生sheng變bian化hua,變bian化hua值zhi與yu氣qi體ti濃nong度du成cheng正zheng比bi。
迦伐尼電池式氧氣傳感器
隔膜迦伐尼電池式氧氣傳感器的結構:在塑料容器的一麵裝有對氧氣透過性良好的、厚10~30μm的聚四氟乙烯透氣膜,在其容器內側緊粘著貴金屬(鉑、黃金、銀等)陰電極,在容器的另一麵內側或容器的空餘部分形成陽極(用鉛、鎘等離子化傾向大的金屬)。用(yong)氫(qing)氧(yang)化(hua)鉀(jia)。氧(yang)氣(qi)在(zai)通(tong)過(guo)電(dian)解(jie)質(zhi)時(shi)在(zai)陰(yin)陽(yang)極(ji)發(fa)生(sheng)氧(yang)化(hua)還(hai)原(yuan)反(fan)應(ying),使(shi)陽(yang)極(ji)金(jin)屬(shu)離(li)子(zi)化(hua),釋(shi)放(fang)出(chu)電(dian)子(zi),電(dian)流(liu)的(de)大(da)小(xiao)與(yu)氧(yang)氣(qi)的(de)多(duo)少(shao)成(cheng)正(zheng)比(bi),由(you)於(yu)整(zheng)個(ge)反(fan)應(ying)中(zhong)陽(yang)極(ji)金(jin)屬(shu)有(you)消(xiao)耗(hao),所(suo)以(yi)傳(chuan)感(gan)器(qi)需(xu)要(yao)定(ding)期(qi)更(geng)換(huan)。目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)技(ji)術(shu)已(yi)日(ri)趨(qu)成(cheng)熟(shu),完(wan)全(quan)可(ke)以(yi)國(guo)產(chan)化(hua)此(ci)類(lei)傳(chuan)感(gan)器(qi)。
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紅外式傳感器
紅hong外wai式shi傳chuan感gan器qi利li用yong各ge種zhong元yuan素su對dui某mou個ge特te定ding波bo長chang的de吸xi收shou原yuan理li,具ju有you抗kang中zhong毒du性xing好hao,反fan應ying靈ling敏min,對dui大da多duo數shu碳tan氫qing化hua合he物wu都dou有you反fan應ying。但dan結jie構gou複fu雜za,成cheng本ben高gao。
PID光離子化氣體傳感器
PID由you紫zi外wai燈deng光guang源yuan和he離li子zi室shi等deng主zhu要yao部bu分fen構gou成cheng,在zai離li子zi室shi有you正zheng負fu電dian極ji,形xing成cheng電dian場chang,待dai測ce氣qi體ti在zai紫zi外wai燈deng的de照zhao射she下xia,離li子zi化hua,生sheng成cheng正zheng負fu離li子zi,在zai電dian極ji間jian形xing成cheng電dian流liu,經jing放fang大da輸shu出chu信xin號hao。PID具有靈敏度高,無中毒問題,安全可靠等優點。
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