随着科学技术的发展,人们对于气体检测的需求也越来越高,气体检测传感器作为专业气体检测工具,在各行各业中的应用都非常广泛,并以其高精度,高灵敏的特性吸引了市场的青睐。如此小巧便携的气体检测传感器,是怎么做到精准测量气体的?对于气体检测传感器的工作原理,大家又了解多少呢?接下来,就让传感爱好者为您带来这篇介绍,希望为大家提供参考!
气体检测传感器工作原理
测气体的浓度依赖于气体检测变送器,传感器是其核心部分,按照检测原理的不同,主要分为金属氧化物半导体式传感器、催化燃烧式传感器、定电位电解式气体传感器、迦伐尼电池式氧气传感器、红外式传感器、PID光离子化传感器等,不同的气体检测传感器,其工作原理也不尽相同,下面分别介绍常见的几种气体检测传感器原理:
1、金属氧化物半导体式传感器
金属氧化物半导体式传感器利用被测气体的吸附作用,改变半导体的电导率,通过电流变化的比较,激发报警电路。由于半导体式传感器测量时受环境影响较大,输出线形不稳定。金属氧化物半导体式传感器,因其反应十分灵敏,故目前广泛使用的领域为测量气体的微漏现象。
2、定电位电解式气体传感器
定电位电解式传感器是目前测毒类现场最广泛使用的一种技术,在此方面国外技术领先,因此此类传感器大都依赖进口。定电位电解式气体传感器的结构:在一个塑料制成的筒状池体内,安装工作电极、对电极和参比电极,在电极之间充满电解液,由多孔四氟乙烯做成的隔膜,在顶部封装。前置放大器与传感器电极的连接,在电极之间施加了一定的电位,使传感器处于工作状态。气体与的电解质内的工作电极发生氧化或还原反应,在对电极发生还原或氧化反应,电极的平衡电位发生变化,变化值与气体浓度成正比。
3、催化燃烧式传感器
催化燃烧式传感器原理是目前最广泛使用的检测可燃气体的原理之一,具有输出信号线形好、指数可靠、价格便宜、无与其他非可燃气体的交叉干扰等特点。催化燃烧式传感器采用惠斯通电桥原理,感应电阻与环境中的可燃气体发生无焰燃烧,使温度使感应电阻的阻值发生变化,打破电桥平衡,使之输出稳定的电流信号,再经过后期电路的放大、稳定和处理最终显示可靠的数值。
4、红外式传感器
红外式传感器利用各种元素对某个特定波长的吸收原理,具有抗中毒性好,反应灵敏,对大多数碳氢化合物都有反应。但结构复杂,成本高。
5、迦伐尼电池式氧气传感器
隔膜迦伐尼电池式氧气传感器的结构:在塑料容器的一面装有对氧气透过性良好的、厚10~30μm的聚四氟乙烯透气膜,在其容器内侧紧粘着贵金属(铂、黄金、银等)阴电极,在容器的另一面内侧或容器的空余部分形成阳极(用铅、镉等离子化倾向大的金属)。用氢氧化钾。氧气在通过电解质时在阴阳极发生氧化还原反应,使阳极金属离子化,释放出电子,电流的大小与氧气的多少成正比,由于整个反应中阳极金属有消耗,所以传感器需要定期更换。目前国内技术已日趋成熟,完全可以国产化此类传感器。
传感器气体检测有哪些优缺点?
我们知道,任何一项先进的技术,都会存在一定的缺陷,因此我们衡量传感器气体检测技术时,应该从其优缺点分析起。
缺点: 由于正在处于起步阶段,技术壁垒高,市场占有率低,规模化生产程度低,造成成本高,基本在上千元左右。
优点: 红外气体传感器及仪器应用广泛,适用于监测近乎各种易气体。具有精度高、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、寿命长等显著优点。
并在未来逐步成为市场主流。
气体检测传感器的工作原理是什么?看到这里,相信您对这个问题也有自己的答案了。气体检测传感器根据不同的监测气体对象,其工作原理也不相同,只有根据实际的使用场景来选择最合适的气体检测传感器产品,这样才能让气体检测工作进行有着事半功倍的效果!而如何选择合适的传感器,这就需要我们掌握其相关的工作原理及特性了!