氣體檢測(cè)儀分類(lèi)

氣體檢測(cè)儀是一種氣體泄露濃度檢測(cè)的儀器儀表工具，主要是指便攜式/手持式氣體檢測(cè)儀。主要利用氣體傳感器來(lái)檢測(cè)環(huán)境中存在的氣體種類(lèi)，氣體傳感器是用來(lái)檢測(cè)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(cè)目標(biāo)為分類(lèi)基礎(chǔ)的，也就是說(shuō)，凡是用于檢測(cè)氣體成份和濃度的傳感器都稱(chēng)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(cè)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(cè)原理

分類(lèi)

按使用方式可分為臺(tái)式氣體檢測(cè)儀和手持氣體檢測(cè)儀

按可檢測(cè)的氣體數(shù)量可分為單一氣體檢測(cè)儀和多種氣體檢測(cè)儀

按氣體傳感器的原理可分為紅外線氣體檢測(cè)儀、熱磁氣體檢測(cè)儀、電化學(xué)式氣體檢測(cè)儀、半導(dǎo)體式氣體檢測(cè)儀、紫外線氣體檢測(cè)儀等。

具體分類(lèi)

半導(dǎo)體式

它是利用一些金屬氧化物半導(dǎo)體材料，在一定溫度下，電導(dǎo)率隨著環(huán)境氣體成份的變化而變化的原理制造的。比如，酒精傳感器，就是利用二氧化錫在高溫下遇到酒精氣體時(shí)，電阻會(huì)急劇減小的原理制備的。

優(yōu)點(diǎn)

半導(dǎo)體式氣體傳感器可以有效地用于：甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒精、甲醛、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙炔、氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸等很多氣體地檢測(cè)。尤其是，這種傳感器成本低廉，適宜于民用氣體檢測(cè)的需求。下列幾種半導(dǎo)體式氣體傳感器是成功的：甲烷（天然氣、沼氣）、酒精、一氧化碳（城市煤氣）、硫化氫、氨氣（包括胺類(lèi)，肼類(lèi)）。高質(zhì)量的傳感器可以滿足工業(yè)檢測(cè)的需要。英思科，美國(guó)氣體傳感器

缺點(diǎn)

穩(wěn)定性較差，受環(huán)境影響較大；尤其，每一種傳感器的選擇性都不是*的，輸出參數(shù)也不能確定。因此，不宜應(yīng)用于計(jì)量準(zhǔn)確要求的場(chǎng)所。

電化學(xué)式

它相當(dāng)一部分的可燃性的、有毒有害氣體都有電化學(xué)活性，可以被電化學(xué)氧化或者還原。利用這些反應(yīng)，可以分辨氣體成份、檢測(cè)氣體濃度。電化學(xué)氣體傳感器分很多子類(lèi)：

（1）、原電池型氣體傳感器（也稱(chēng)：加伏尼電池型氣體傳感器，也有稱(chēng)燃料電池型氣體傳感器，也有稱(chēng)自發(fā)電池型氣體傳感器），他們的原理行同我們用的干電池，只是，電池的碳錳電極被氣體電極替代了。以氧氣傳感器為例，氧在陰極被還原，電子通過(guò)電流表流到陽(yáng)極，在那里鉛金屬被氧化。電流的大小與氧氣的濃度直接相關(guān)。這種傳感器可以有效地檢測(cè)氧氣、二氧化硫、氯氣等。

（2）、濃差電池型氣體傳感器，具有電化學(xué)活性的氣體在電化學(xué)電池的兩側(cè)，會(huì)自發(fā)形成濃差電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)的大小與氣體的濃度有關(guān)，這種傳感器的成功實(shí)例就是汽車(chē)用氧氣傳感器、固體電解質(zhì)型二氧化碳傳感器。

（3）、極限電流型氣體傳感器，有一種測(cè)量氧氣濃度的傳感器利用電化池中的極限電流與載流子濃度相關(guān)的原理制備氧（氣）濃度傳感器，用于汽車(chē)的氧氣檢測(cè)，和鋼水中氧濃度檢測(cè)。

（4）、恒定電位電解池型氣體傳感器，這種傳感器用于檢測(cè)還原性氣體非常有效，它的原理與原電池型傳感器不一樣，它的電化學(xué)反應(yīng)是在電流強(qiáng)制下發(fā)生的，是一種真正的庫(kù)侖分析的傳感器。這種傳感器已經(jīng)成功地用于：一氧化碳、硫化氫、氫氣、氨氣、肼、等氣體的檢測(cè)之中，是現(xiàn)有毒有害氣體檢測(cè)的主流傳感器。

燃燒式

這種傳感器是在白金電阻的表面制備耐高溫的催化劑層，在一定的溫度下，可燃性氣體在其表面催化燃燒，燃燒是白金電阻溫度升高，電阻變化，變化值是可燃性氣體濃度的函數(shù)。

優(yōu)點(diǎn)

催化燃燒式氣體傳感器選擇性地檢測(cè)可燃性氣體：凡是不能燃燒的，傳感器都沒(méi)有任何響應(yīng)。催化燃燒式氣體傳感器計(jì)量準(zhǔn)確，響應(yīng)快速，壽命較長(zhǎng)。傳感器的輸出與環(huán)境的爆炸危險(xiǎn)直接相關(guān)，在安全檢測(cè)領(lǐng)域是一類(lèi)主導(dǎo)地位的傳感器。

缺點(diǎn)

在可燃性氣體范圍內(nèi)，無(wú)選擇性。暗火工作，有引燃爆炸的危險(xiǎn)。大部分元素有機(jī)蒸汽對(duì)傳感器都有中毒作用。

紅外線

大部分的氣體在中紅外區(qū)都有特征吸收峰，檢測(cè)特征吸收峰位置的吸收情況，就可以確定某

氣體的濃度。這種傳感器成功的用于：二氧化碳、甲烷的檢測(cè)。這種傳感器過(guò)去都是大型的分析儀器，但是近些年，隨著以MEMS技術(shù)為基礎(chǔ)的傳感器工業(yè)的發(fā)展，這種傳感器的體積已經(jīng)由10升，45公斤的巨無(wú)霸，減小到2毫升（拇指大?。┳笥?。使用無(wú)需調(diào)制光源的紅外探測(cè)器使得儀器*沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，*實(shí)現(xiàn)免維護(hù)化。紅外線氣體傳感器可以有效地分辨氣體的種類(lèi)，準(zhǔn)確測(cè)定氣體濃度。

熱導(dǎo)池式

每一種氣體，都有自己特定的熱導(dǎo)率，當(dāng)兩個(gè)和多個(gè)氣體的熱導(dǎo)率差別較大時(shí)，可以利用熱導(dǎo)元件，分辨其中一個(gè)組分的含量。這種傳感器已經(jīng)傳感器地用于氫氣的檢測(cè)、二氧化碳的檢測(cè)、高濃度甲烷的檢測(cè)。

這種氣體傳感器可應(yīng)用范圍較窄，限制因素較多。

磁性氧氣

這是磁性氧氣分析儀的核心，但是也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“傳感器化”進(jìn)程。

它是利用空氣中的氧氣可以被強(qiáng)磁場(chǎng)吸引的原理制備的。

這種傳感器只能用于氧氣的檢測(cè)，選擇性*。大氣環(huán)境中只有氮氧化物能夠產(chǎn)生微小的影響，但是由于這些干擾氣體的含量往往很少，所以，磁氧分析技術(shù)的選擇性幾乎是*的！

ppm

ppm是溶液濃度（溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的一種表示方法，ppm表示百萬(wàn)分之一。

體積濃度表示法：一百萬(wàn)體積的空氣中所含污染物的體積數(shù)，即ppm

對(duì)于溶液：即1升水溶液中有1/1000毫升的溶質(zhì)，則其濃度（溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為1ppm。

對(duì)于氣體：對(duì)環(huán)境大氣（空氣）中污染物濃度的表示方法之一。

大部分氣體檢測(cè)儀器測(cè)得的氣體濃度都是體積濃度（ppm）。而按我國(guó)規(guī)定，特別是環(huán)保部門(mén)，則要求氣體濃度以質(zhì)量濃度的單位（如：mg/m3）表示，我們國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也都是采用質(zhì)量濃度單位（如：mg/m3）表示。

LEL

“LEL"是指爆炸下限?？扇?xì)怏w在空氣中遇明火種爆炸的zui低濃度，稱(chēng)為爆炸下限—簡(jiǎn)稱(chēng)%LEL。英文：Lower Explosion Limited。

可燃?xì)怏w在空氣中遇明火種爆炸的zui高濃度，稱(chēng)為爆炸上限—簡(jiǎn)稱(chēng)%UEL。英文：Upper Explosion Limited。

那么什么是爆炸下限？ 可燃性氣體的濃度過(guò)低或過(guò)高它是沒(méi)有危險(xiǎn)的，它只有與空氣混合形成混合氣或更確切地說(shuō)遇到氧氣形成一定比例的混合氣才會(huì)發(fā)生燃燒或爆炸。

燃燒是伴有發(fā)光發(fā)熱的激烈氧化反應(yīng)，它必須具備三個(gè)要素：a、可燃物（燃?xì)猓?；b、助燃物（氧氣）；c、點(diǎn)火源（溫度）。

可燃?xì)獾娜紵梢苑譃閮深?lèi)，一類(lèi)是擴(kuò)散燃燒，即揮發(fā)的或從設(shè)備中噴出、泄漏的可燃?xì)猓龅近c(diǎn)火源混合燃燒。

另一類(lèi)燃燒，是可燃?xì)馀c空氣混合著火燃燒，這種燃燒反應(yīng)激烈而速度快，一般會(huì)產(chǎn)生巨大的壓力和聲響，又稱(chēng)之為爆炸。燃燒與爆炸沒(méi)有嚴(yán)格的區(qū)分。

有關(guān)部門(mén)和專(zhuān)家已經(jīng)對(duì)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)的可燃?xì)庾髁巳紵ǚ治?，制定出了可燃性氣體的爆炸極限，它分為爆炸上限（英文upper explode limit的簡(jiǎn)寫(xiě)UEL）和爆炸下限（英文lower explode limit的簡(jiǎn)寫(xiě)LEL）。

低于爆炸下限，混合氣中的可燃?xì)獾暮坎蛔悖荒芤鹑紵虮ǎ哂谏舷藁旌蠚庵械难鯕獾暮坎蛔?，也不能引起燃燒或爆炸?/p>

另外，可燃?xì)獾娜紵c爆炸還與氣體的壓力、溫度、點(diǎn)火能量等因素有關(guān)。爆炸極限一般用體積百分比濃度表示。

爆炸極限是爆炸下限、爆炸上限的總稱(chēng)，可燃?xì)怏w在空氣中的濃度只有在爆炸下限、爆炸上限之間才會(huì)發(fā)生爆炸。低于爆炸下限或高于爆炸上限都不會(huì)發(fā)生爆炸。因此，在進(jìn)行爆炸測(cè)量時(shí)，報(bào)警濃度一般設(shè)定在爆炸下限的25%LEL以下。

各種可燃?xì)怏w檢測(cè)儀的測(cè)量范圍為0-100%LEL。 固定式可燃?xì)怏w檢測(cè)儀的通常設(shè)有二個(gè)報(bào)警點(diǎn)（與報(bào)警主機(jī)的型號(hào)有關(guān)）：10%LEL為一級(jí)報(bào)警，25%LEL為二級(jí)報(bào)警。

便攜式可燃?xì)怏w檢測(cè)儀的通常設(shè)有一個(gè)報(bào)警點(diǎn)：25%LEL為報(bào)警點(diǎn)。 舉例說(shuō)明，甲烷的爆炸下限為5%體積比，那也就是說(shuō)，把這個(gè)5%體積比，一百等分，讓5%體積比對(duì)應(yīng)100%LEL，也就是說(shuō)，當(dāng)檢測(cè)儀數(shù)值到達(dá)10%LEL報(bào)警點(diǎn)時(shí)，相當(dāng)于此時(shí)甲烷的含量為0.5%體積比。

當(dāng)檢測(cè)儀數(shù)值到達(dá)25%LEL報(bào)警點(diǎn)時(shí)，相當(dāng)于此時(shí)甲烷的含量為1.25%體積比。 所以，您不必?fù)?dān)心報(bào)警后是不是隨時(shí)有危險(xiǎn)了，此時(shí)是在提示您，要馬上采取相應(yīng)的措施啦，比如開(kāi)啟排氣扇或是切斷一些閥門(mén)等，離真正有可能出現(xiàn)危險(xiǎn)的爆炸下限還有很大一段差距，這樣才會(huì)起到報(bào)警提示的作用。