氣體傳感器是一種將某種氣體體積分數(shù)轉(zhuǎn)化成對應(yīng)電信號的轉(zhuǎn)換器。探測頭通過氣體傳感器對氣體樣品進行調(diào)理,通常包括濾除雜質(zhì)和干擾氣體、干燥或制冷處理儀表顯示部分。
一、優(yōu)缺點
優(yōu)點:紅外氣體傳感器及儀器應(yīng)用廣泛,適用于監(jiān)測近乎各種易氣體。具有精度高、選擇性好、可靠性高、不中毒、不依賴于氧氣、受環(huán)境干擾因素較小、壽命長等顯著優(yōu)點。并在未來逐步成為市場主流。
缺點:由于正在處于起步階段,技術(shù)壁壘高,市場占有率低,規(guī)?;a(chǎn)程度低,造成成本高,基本在上千元左右。
二、主要特性
氣體傳感器是化學(xué)傳感器的一大門類。從工作原理、特性分析到測量技術(shù),從所用材料到制造工藝,從檢測對象到應(yīng)用領(lǐng)域,都可以構(gòu)成獨立的分類標準,衍生出一個個紛繁龐雜的分類體系,尤其在分類標準的問題上目前還沒有統(tǒng)一,要對其進行嚴格的系統(tǒng)分類難度頗大。
1、穩(wěn)定性
穩(wěn)定性是指傳感器在整個工作時間內(nèi)基本響應(yīng)的穩(wěn)定性,取決于零點漂移和區(qū)間漂移。零點漂移是指在沒有目標氣體時,整個工作時間內(nèi)傳感器輸出響應(yīng)的變化。區(qū)間漂移是指傳感器連續(xù)置于目標氣體中的輸出響應(yīng)變化,表現(xiàn)為傳感器輸出信號在工作時間內(nèi)的降低。理想情況下,一個傳感器在連續(xù)工作條件下,每年零點漂移小于10%。
2、靈敏度
靈敏度是指傳感器輸出變化量與被測輸入變化量之比,主要依賴于傳感器結(jié)構(gòu)所使用的技術(shù)。大多數(shù)氣體傳感器的設(shè)計原理都采用生物化學(xué)、電化學(xué)、物理和光學(xué)。首先要考慮的是選擇一種敏感技術(shù),它對目標氣體的閥限制(TLV-thresh-oldlimitvalue)或最低爆炸限(LEL-lowerexplosivelimit)的百分比的檢測要有足夠的靈敏性。
3、選擇性
選擇性也被稱為交叉靈敏度??梢酝ㄟ^測量由某一種濃度的干擾氣體所產(chǎn)生的傳感器響應(yīng)來確定。這個響應(yīng)等價于一定濃度的目標氣體所產(chǎn)生的傳感器響應(yīng)。這種特性在追蹤多種氣體的應(yīng)用中是非常重要的,因為交叉靈敏度會降低測量的重復(fù)性和可靠性,理想傳感器應(yīng)具有高靈敏度和高選擇性。
4、抗腐蝕性
抗腐蝕性是指傳感器暴露于高體積分數(shù)目標氣體中的能力。在氣體大量泄漏時,探頭應(yīng)能夠承受期望氣體體積分數(shù)10~20倍。在返回正常工作條件下,傳感器漂移和零點校正值應(yīng)盡可能小。氣體傳感器的基本特征,即靈敏度、選擇性以及穩(wěn)定性等,主要通過材料的選擇來確定。選擇適當?shù)牟牧虾烷_發(fā)新材料,使氣體傳感器的敏感特性達到最優(yōu)。
?中國智慧城市建設(shè)離不開傳感器,其中電化學(xué)氣體傳感器被廣泛應(yīng)用,利用的原理是把測量對象氣體在電極處氧化或還原而測電流,得出對象氣體濃度。電化學(xué)氣體傳感器的品牌如英國DDS,每年生產(chǎn)大量的氧氣傳感器、一氧化碳傳感器、硫化氫傳感器、氨氣傳感器、環(huán)氧乙烷傳感器、二氧化氮傳感器、一氧化氮傳感器、氯氣傳感器,二氧化硫傳感器等銷往歐美、亞洲市場,傳感器性能穩(wěn)定,應(yīng)用于石油、石化、市政工程、鋼廠、煤礦、化工、民用等行業(yè)的監(jiān)測儀器儀表中。