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氣體檢測儀簡述----原理分類及選擇問題:
  • 發(fā)布日期:2013-12-27      瀏覽次數(shù):2898
    • 一,氣體檢測儀是什么?

       氣體檢測儀是一種氣體泄露濃度檢測的儀器儀表工具,主要是指便攜式/手持式氣體檢測儀,此外還有固定式的氣體檢測儀。主要利用氣體傳感器來檢測環(huán)境中存在的氣體種類,氣體傳感器是用來檢測氣體的成份和含量的傳感器。一般認(rèn)為,氣體傳感器的定義是以檢測目標(biāo)為分類基礎(chǔ)的,也就是說,凡是用于檢測氣體成份和濃度的傳感器都稱作氣體傳感器,不管它是用物理方法,還是用化學(xué)方法。比如,檢測氣體流量的傳感器不被看作氣體傳感器,但是熱導(dǎo)式氣體分析儀卻屬于重要的氣體傳感器,盡管它們有時(shí)使用大體一致的檢測原理。

       

      二,氣體檢測儀的原理及分類?

      氣體檢測儀的關(guān)鍵部件是氣體傳感器。氣體傳感器從原理上可以分為三大類:

      A: 利用物理化學(xué)性質(zhì)的氣體傳感器:如半導(dǎo)體式(表面控制型、體積控制型、表面電

      位型)、催化燃燒式、固體熱導(dǎo)式等。

      B:利用物理性質(zhì)的氣體傳感器:如熱傳導(dǎo)式、光干涉式、紅外吸收式等。 

      C:利用電化學(xué)性質(zhì)的氣體傳感器:如定電位電解式、迦伐尼電池式、隔膜離子電極式、固定電解質(zhì)式等。根據(jù)危害,我們將有毒有害氣體分為可燃?xì)怏w和有毒氣體兩大類。由于它們性質(zhì)和危害不同,其檢測手段也有所不同??扇?xì)怏w是石油化工等工業(yè)場合遇到zui多的危險(xiǎn)氣體,它主要是烷烴等有機(jī)氣體和某些無機(jī)氣體:如一氧化碳等。

       可燃?xì)怏w發(fā)生爆炸必須具備一定的條件,那就是:

      一定濃度的可燃?xì)怏w,一定量的氧氣以及足夠熱量點(diǎn)燃它們的火源,這就是爆炸三要素(如上左圖所示的爆炸三角形),缺一不可,也就是說,缺少其中任何一個(gè)條件都不會(huì)引起火災(zāi)和爆炸。當(dāng)可燃?xì)怏w(蒸汽、粉塵)和氧氣混合并達(dá)到一定濃度時(shí),遇具有一定溫度的火源就會(huì)發(fā)生爆炸。我們把可燃?xì)怏w遇火源發(fā)生爆炸的濃度稱為爆炸濃度極限,簡稱爆炸極限,一般用%表示。 實(shí)際上,這種混合物也不是在任何混合比例上都會(huì)發(fā)生爆炸而要有一個(gè)濃度范圍。如上右圖所示的陰影部分。當(dāng)可燃?xì)怏w濃度低于LEL(zui低爆炸限度)時(shí)(可燃?xì)怏w濃度不足)和其濃度高于UEL(zui高爆炸限度)時(shí)(氧氣不足)都不會(huì)發(fā)生爆炸。不同的可燃?xì)怏w的LELUEL都各不相同,這一點(diǎn)在標(biāo)定儀器時(shí)要十分注意。直接測量可燃?xì)怏w的體積濃度的熱導(dǎo)式VOL檢測器也可以在市場上得到,同時(shí),也已經(jīng)有了LEL/VOL合二為一的檢測器。VOL可燃檢測器特別適合于在缺氧(氧氣不足)的環(huán)境中測量可燃?xì)怏w的體積(VOL)濃度。有毒氣體既可以存在于生產(chǎn)原料中,如大多數(shù)的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)(VOC),也可能存在于生產(chǎn)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)的副產(chǎn)品中,如氨、一氧化碳、硫化氫等等。它們是對工作人員造成危害zui大的危險(xiǎn)因素。這種危害不僅包括立即的傷害,如身體不適、發(fā)病、死亡等等,而且包括對于人體長期的危害,如致殘、癌變等等。對于這些有毒有害氣體的檢測是我們發(fā)展中國家應(yīng)當(dāng)開始引起充分重視的問題。

       

       三,氣體檢測儀如何選擇?

      目前,對于特定的有毒氣體的檢測,我們使用zui多的是氣體傳感器。

      它可以包括上面所列的所有氣體傳感器,也包括前兩章所介紹的光離子化檢測儀。

      其中,檢測無機(jī)氣體zui為普遍、技術(shù)相對成熟、綜合指標(biāo)的方法是定電位電解式方法,

      也就是我們常說的電化學(xué)傳感器。

      電化學(xué)傳感器的構(gòu)成是:將兩個(gè)反應(yīng)電極--工作電極和對電極以及一個(gè)參比電極放置在特定電解液中,然后在反應(yīng)電極之間加上足夠的電壓,使透過涂有重金屬催化劑薄膜的待測氣體進(jìn)行氧化還原反應(yīng),再通過儀器中的電路系統(tǒng)測量氣體電解時(shí)產(chǎn)生的電流,然后由其中的微處理器計(jì)算出氣體的濃度。