几种常见气体检测技术分析

1、 基于地铁投标乙烷检测延伸的几种常见气体检测技术分析几种常见气体检测传感器常见的气体传感器包括电化学气体传感器，半导体气体传感器，催化燃烧气体传感器，光离子化传感器，红外气体传感器等。不同类型的传感器由于原理和结构不同，性能、使用方法、适用气体、适用场合也不尽相同。（1）电化学气体传感器：相当一部分的可燃性的、有毒有害气体，比如硫化氢、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等，都有乜化学沁，:匚収亡:m利用这些反应，可以分辨气体成份、检测气体浓度。电化学传感器拥有很多子类：原电池型气体传感器：这种传感器也被称为加伏尼电池型气体传感器，或燃料电池型气体传感器、自发电池型气体传感器。他们原理与我们

2、日常使用的干电池相同，只不过电池碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例，氧阴极被还原，电子电流表流到阳极，那里铅金属被氧化。因此电流大小与氧气浓度直接相关。这种传感器可以有效检测氧气、二氧化硫、氯气等气体。：浓差电池型气体传感器：这种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检测仪。：极限电流型气体传感器：这是一种测量氧气浓度的传感器，工作原理是基于稳定氧化锌固体电解质的氧泵作用，通过气体扩散控制供给阴极的氧而得到极限电流。这种传感器目前主要用于锅炉的燃烧控制、钢水中氧气浓

3、度检测，以及汽车的氧气检测（2）半导体式（金属氧化物）气体传感器：又称固体式气体传感器，其原理是把电极嵌入到金属氧化物的烧结体中利用气体在半导体表面的氧化和还原反应，导致敏感元件阻值变化：氧气等具有负离子吸附倾向的气体，被称为氧化型气一电子接收型气体；氢、碳氧化合物、醇类等具有正离子吸附倾向的气体，被称为还原型气体电子供给型气体。这种传感器的特点是寿命长，通常可达到10年或更长；不易中毒、在高浓度下也不易损坏；可用于有毒有害或可燃气体的检测。但这种传感器很难对特定气体敏感，常用于对混合气体进行检测，m。但打汁卜；咚胚成禺乩哦.。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

4、氧化碳（城市煤气）、硫化氢、氨气（包括胺类，肼类）。（3）催化燃烧式气体传感器：催化燃烧式检测仪以LEL方式测量可燃气体。其原理是以惠斯通电桥作为检测单元，在这其中的一个铂金丝电桥上涂有催化燃烧物质，当可燃气体进行扩散至检测元件时，无焰燃烧开始，其反应热量将会使Pt丝电阻增大，电桥便会输出变化电压信号，其中这种电阻变化引起的电压变化同可燃气体浓度成一定比例，通过仪器的电路系统和微处理机可以计算出可燃气体的浓度。直接测量可燃气体的体积浓度的热导式VOL检测仪也可以在市场上得到，LEL/VOL合二为一的检测仪也已出现。VOL可燃气体检测仪特别适合在氧气不足的环境中测量可燃气体的体积浓度(VOL)。

5、采用此法的优点是：I：二是寿命汁沁3屯.幷问神严。催化燃烧传感器技术及应用非常成熟，传感器的输出与环境的爆炸危险直接相关，在安全检测领域已占据主导地位。光离子化(PID)气体传感器：在高频段的紫外线照射下，很多带有芳环、双键的有机分子以及大体积的有机分子，会被轰击断裂，产生离子，在采样电极上产生电流，通过对电流的检测实现对有机分子的浓度检测。它灵敏度搞，用途广泛，可以检测从lOppb到lOOOOppm的挥发性有机物、化学战剂以及其他有毒有害气体，但价格比较贵，在本次的地铁招标项目中暂不做考虑。红外气体传感器：这种传感器利用气体对特定频率的红外光谱的吸收作用制成。红外光从发射端射向接收端，当有气

6、体时，对红外光产生吸收，接收到的红外光就会减少，从而检测出气体含量。目前较先进的红外式采用双波长、双接收器，使检测更准确、可靠。它的优点是：选择性好，八.f：；采用光学检测方式，不易受有害气体的影响而中毒、老化；响应速度快、稳定性好；利用物理特性，没有化学反应，防爆性好；信噪比高，抗干扰能力强；使用寿命长；测量精度高。缺点是：测量范围窄，只能检测(clc5)的碳氢化合物，怕灰尘、潮湿，现场环境要好，需要定期对反射镜面上的灰尘进行清洁维护，现场有气流时无法检测，价格较高。超声波气体探测器：这种气体探测器比较特殊，其原理是当气体通过很小的泄漏孔从高压端向低压端泄漏时，就会形成湍流，产生振动。典型的

7、湍流气流会在差压高于0.2MPa时变成因素，超过0.2MPa就会产生超声波。湍流分子互相碰撞产生热能和振动。热能快速分散，但振动会被传送到相当远的距离。超声波探测器就是通过接收超声波判断是否有空气泄漏。表1几种不同气体传感器优缺点对比传感器工作原理优点缺点半导体式气体传感器成本低廉、制造简单、灵敏度高、响应速度快、寿命长、对湿度敏感低和电路简单必须在高温下工作、对气体或气味的选择性差、元件参数分散、稳定性不理想、功耗高催化燃烧式气体传感器输出信号线性好、指数可靠、价格便宜只能测量可燃气体电化学式气体传感器可以检测某特定的气体、线性输出、低功耗和良好的分辨率，良好的重复性和准确性、不被其他气体干

8、扰、比大多数其它气体检测技术更经济使用温度范围有限、寿命短、在目标气体中暴露的时间越长、寿命就越短红外传感器精度高、选择性好、可靠性高、不中毒、不依赖于氧气、受环境干扰因素较小、寿命长仪器功耗大、制造的成本比较高、容易受到粉尘、湿度的影响、传感器成本高光离子传感器PID高灵敏度、用途广泛、便携式、体积小、精度高、高分辨、响应快、实时性、安全性高、可连续测试传感器成本很高综合以上传感器性能以及传感器体积，价位（比较便宜的红外传感器模块5000以上，个头大（进口）；PID传感器进口在10000元左右，alphasense，city，membrapor;电化学及催化燃烧技术传感器1000元左右），建

9、议采用电化学技术或催化燃烧技术实现对IMS不能检测气体乙烷的检测。偏向于催化燃烧技，可以同时实现甲醇、乙醇、乙烷、甲醛、丙酮、苯，苯系物的检测，且价格便宜，制造商包括英国Alphasense，日本根本、费加罗，中国的HC101B汉威科技催化燃烧（民用1901335Ap荀耳曰歹IMetalOxidesAlphasense金属氧化物传感器费加罗催化燃烧传感器可燃气体探头（催化燃烧传感器探头）M31.5X35mmV企CGD-FK固定式/点型可燃气体探测器烧结铜防爆外壳传感器探头产册点：k采庄进口性化燃烧贰传感器.具有响应时1:廂、使托寺注民洼确性貳抗干扰性强筈特点检则灵敏鞠汙国内同类产品水平；诃梶内夕讶境中各种可燃訥S行岡L并2議躺訓4-20m舸擁信訥錨气林粥疇：巧谨探测器可接4-25诫索列豳譬空囁；采赛劈合金外壳”表面烤漆.防屢防尘、耐腐蚀”直鏤:龊各种坏囲喪求；SL场探测器实时显示检测数慎带遥控器.当达到遥的抿譬点玖现场