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廣州市譜源氣體有限公司
各種氣體傳感器優缺點
2018-1-13 16:11:17
氣體傳感器是一種將某種氣體體積分數轉化成對應電信號的轉換器。探測頭通過氣體傳感器對氣體樣品進行調理，通常包括濾除雜質和干擾氣體、干燥或制冷處理儀表顯示部分。
常見的氣體傳感器包括電化學氣體傳感器，催化燃燒氣體傳感器，半導體氣體傳感器，紅外氣體傳感器等。不同類型的傳感器由于原理和結構不同，性能、使用方法、適用氣體、適用場合也不盡相同。今天，小編就為大家羅列一下常見的氣體傳感器種類，希望能對大家有所幫助。
一、電化學氣體傳感器：相當一部分的可燃性的、有毒有害氣體，比如硫化氫、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等，都有電化學活性，可以被電化學氧化或者還原。利用這些反應，可以分辨氣體成份、檢測氣體濃度。電化學傳感器正是基于這種原理。電化學傳感器擁有很多子類：
①：原電池型氣體傳感器：這種傳感器也被稱為加伏尼電池型氣體傳感器，或燃料電池型氣體傳感器、自發電池型氣體傳感器。他們原理與我們日常使用的干電池相同，只不過電池碳錳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。因此電流大小與氧氣濃度直接相關。這種傳感器可以有效檢測氧氣、二氧化硫、氯氣等氣體。
②：濃差電池型氣體傳感器：這種傳感器具有電化學活性的氣體在電化學電池的兩側，會自發形成濃差電動勢，電動勢的大小與氣體的濃度有關，這種傳感器的成功實例就是汽車用氧氣傳感器、固體電解質型二氧化碳檢測儀。
③：極限電流型氣體傳感器：這是一種測量氧氣濃度的傳感器，工作原理是基于穩定氧化鋅固體電解質的氧泵作用，通過氣體擴散控制供給陰極的氧而得到極限電流。這種傳感器目前主要用于鍋爐的燃燒控制、鋼水中氧氣濃度檢測，以及汽車的氧氣檢測。
二、半導體式氣體傳感器：半導體式氣體傳感器是利用氣體在半導體表面的氧化和還原反映，導致敏感元件阻值變化：氧氣等具有負離子吸附傾向的氣體，被成為氧化型氣體——電子接收型氣體；氫、碳氧化合物、醇類等具有正離子吸附傾向的氣體，被稱為還原型氣體——電子供給型氣體。
三、催化燃燒式氣體傳感器：這種傳感器實際上是基于鉑電阻溫度傳感器的一種氣體傳感器，即在鉑電阻表面制備耐高溫催化劑層，在一定溫度下，可燃氣體在表面催化燃燒，因此鉑電阻溫度升高，導致電阻的阻值變化。
四、光離子化氣體傳感器：通常被稱為PID，即Photoionization Detector的縮寫（儀控君在此特別提示，此PID不是比例微分積分）。這是一種具有極高靈敏度，用途廣泛的檢測器，可以檢測從10ppb到較高濃度的10000ppm的揮發性有機物和其他有毒氣體。許多有害物質都含有揮發性有機化合物，PID對揮發性有機化合物靈敏度很高。
五、紅外氣體傳感器：這種傳感器利用氣體對特定頻率的紅外光譜的吸收作用制成。紅外光從發射端射向接收端，當有氣體時，對紅外光產生吸收，接收到的紅外光就會減少，從而檢測出氣體含量。目前較先進的紅外式采用雙波長、雙接收器，使檢測更準確、可靠。
它的優點是：選擇性好，只檢測特定波長的氣體，可以根據氣體定制；采用光學檢測方式，不易受有害氣體的影響而中毒、老化；響應速度快、穩定性好；利用物理特性，沒有化學反應，防爆性好；信噪比高，抗干擾能力強；使用壽命長；測量精度高。
缺點是：測量范圍窄，只能檢測(c1。c5)的碳氫化合物；怕灰塵、潮濕，現場環境要好，需要定期對反射鏡面上的灰塵進行清潔維護；現場有氣流時無法檢測；價格較高。
六、超聲波氣體探測器：這種氣體探測器比較特殊，其原理是當氣體通過很小的泄漏孔從高壓端向低壓端泄漏時，就會形成湍流，產生振動。典型的湍流氣流會在差壓高于0.2MPa時變成因素，超過0.2MPa就會產生超聲波。湍流分子互相碰撞產生熱能和振動。熱能快速分散，但振動會被傳送到相當遠的距離。超聲波探測器就是通過接收超聲波判斷是否有空氣泄漏
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