气体检测器的传感器相关知识
发布日期:2021-06-13阅读次数:851
大家对气体检测器并不陌生,但大家对气体检测器上的常见传感器有关知识又了解多少呢?让我们赶紧来了解一下吧!
一、催化扩散传感器
催化扩散传感器是检测易燃气体及蒸汽的常用设备。这种传感器由金属线围绕的线圈组成。这些线圈分别掺杂了两种不同的催化剂,一种可以让元素变得活跃,一种会抑制元素活性。上述不同的线圈继而与各组基准元件及传感元件匹配。易燃气体传感器便如此形成。
该传感器继而被置入某电路中,两个元件均被施以固定电压,使其加热直至高温。该传感器还与一个平衡电阻(单臂电桥)相连,后者检测传感器元件的电阻变化。当某种易燃气体接触传感器时,激活的元件开始燃烧气体,使其升温。基准元件温度保持不变,因为它无法燃烧气体。激活元件的升温造成电路失衡——可理解为正燃烧信号。温度差异导致电阻有差异,通过这个差异推导出了可燃气体的浓度信号。
燃烧发生于传感器仓内,因此传感器在本身的设计上应安全可靠,且在暴露于易燃空气中时不会成为点火源。可使用阻火器达到该目的。该装置通常以烧结材料制作,做为一种使逃过传感器的气体降温的通道。在安全性能上,只有通过第三方认证机构(如:美国保险商实验室、加拿大标准协会、美国矿产安全及健康管理局、FM公司或CENELEC)测试并批准的设备才值得信任。
二、电化学传感器
电化学传感器的基本元件为:一个工作(或传感)电极、一个极板,通常还包括一个参考电极。上述电极附于传感器箱内,衬以液体电解质。工作电极位于一块特氟纶薄膜的内面上,有多孔供气流穿过,但电解液无法渗透。
气体扩散后进入传感器并穿过薄膜到达电极。气体到达电极后将发生电化学反应——或为氧化,或为压缩,依气体类型而定。例如,一氧化碳可能被氧化为二氧化碳;氧可能被压缩为水。氧化反应使电子通过外电路从工作电极流向极板;与此相反,压缩反应使电子从极板流向工作电极。上述电子流构成电流,并与气体浓度互成比例。仪器内的电子根据校准对电流进行检测及放大,并对输出进行测量。仪器继而向有毒气体传感器显示气体浓度,如:有毒气体传感器以百万分浓度(PPM)显示,氧传感器以百分比含量显示。
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