氣體檢測傳感器的工作原理都有什麽?
氣體檢測傳感器的種類繁多,不同種類的91视频网站下载工作原理也不一樣。下麵91视频免费版黄來介紹幾種常見的氣體檢測傳感器,包括半導體91视频网站下载、電化學91视频网站下载、催化燃燒式91视频网站下载、紅外91视频网站下载。
1. 半導體式
半導體91视频网站下载是利用半導體氣敏元件作為敏感元件的91视频网站下载,是最常見的91视频网站下载,廣泛應用於家庭和工廠的可燃氣體泄露檢測裝置,適用於甲烷、液化氣、氫氣等的檢測。
半導體91视频网站下载是利用氣體在半導體表麵的氧化還原反應導致敏感元件電阻值發生變化而製成的。當半導體器件被加熱到穩定狀態,在氣體接觸半導體表麵而被吸附時,被吸附的分子首先在物體表麵自由擴散,失去運動能量,一部分分子被蒸發掉,另一部分殘留分子產生熱分解吸附在物體表麵。當半導體的功函數小於吸附分子的親和力,則吸附分子將從器件奪走電子而變成負離子吸附,半導體表麵呈現電荷層。
例如氧氣,等具有負離子吸附傾向的氣體被稱為氧化型氣體。如果半導體的功函數大於吸附分子的離解能,吸附分子將向器件釋放出電子,而形成正離子吸附。具有正離子吸附傾向的氣體有氫氣、一氧化碳等,它們被稱為還原性氣體。
當氧化型氣體吸附到n型半導體,還原性氣體吸附到p型半導體上時,將使半導體載流子減少,而使電阻增大。當還原型氣體吸附到n型半導體上,氧化型氣體吸附到p型半導體上時,則載流子增多,半導體阻值下降。
2. 電化學式
電化學91视频网站下载是把測量對象氣體在電極處氧化或還原而測電流,得出對象氣體濃度的探測器。
傳感器有二或三個和電解液接觸的電極,偶爾也有四個電極。典型電極由大表麵積貴金屬和多孔厭水膜組成。電極和電解液和周圍空氣接觸,並由多孔膜監測。一般用礦物酸作電解液。但有些傳感器也用有機電解液。電極一般放在有氣體進孔和電接觸的塑料盒內。
氣體通過多孔膜背麵擴散入傳感器的工作電極,在此氣體被氧化或還原,這種電化學反應引起流經外部線路的電流。除測量外,還要放大和進行其它信號加工;外線路維持經過傳感器的電壓和一個二電極反向參考傳感器的電壓。在反向電極產生一相反的反應。這樣,如工作電極是氧化,則相反電極就是還原。
3. 催化燃燒式
催化燃燒式91视频网站下载是利用催化燃燒的熱效應原理,由檢測元件和補償元件配對構成測量電橋,在一定溫度條件下,可燃氣體在檢測元件載體表麵及催化劑的作用下發生無焰燃燒,載體溫度就升高,通過它內部的鉑絲電阻也相應升高,從而使平衡電橋失去平衡,輸出一個與可燃氣體濃度成正比的電信號。
通過測量鉑絲的電阻變化的大小,就知道可燃性氣體的濃度。主要用於可燃性氣體的檢測,具有輸出信號線性好,指數可靠,價格便宜,不會與其他非可燃性氣體發生交叉感染。可燃氣體報警器的原理基本上都是催化燃燒式。
4. 紅外式
紅外91视频网站下载是一種基於不同氣體分子的近紅外光譜選擇吸收特性,利用氣體濃度與吸收強度關係鑒別氣體組分並確定其濃度的氣體傳感裝置。
它與其它類別91视频网站下载如電化學式、催化燃燒式、半導體式等相比具有應用廣泛、使用壽命長、靈敏度高、穩定性好、適合氣體多、性價比高、維護成本低、可在線分析等等一係列優點。其廣泛應用於石油化工、冶金工業、工礦開采、大氣汙染檢測、農業、醫療衛生等領域。
當紅外線波長與被測氣體吸收譜線相吻合時,紅外能量被吸收。紅外光線穿過被測氣體後的光強衰減滿足朗伯-比爾定律。氣體濃度越大,對光的衰減也越大。因此,可通過測量氣體對紅外光線的衰減來測量氣體濃度。為了保證讀數呈線性關係,當待測組分濃度大時,分析器的測量氣室較短,最短的為0.3mm;當濃度低時,測量氣室較長,最長的為>200mm。經吸收後剩餘的光能用紅外檢測器檢測。
文章來源於網絡,若有侵權,請聯係91视频网站下载刪除。