常見(jiàn)氣體傳感器的濃度檢測(cè)范圍、分辨率、允許濃度和最高承受濃度(ppm)
傳感器 |
檢測(cè)范圍 |
分辨率 |
TWA |
最高濃度 |
一氧化碳 |
0-500 |
1 |
25 |
1500 |
硫化氫 |
0-100 |
1 |
10 |
500 |
二氧化硫 |
0-20 |
0.1 |
2 |
150 |
一氧化氮 |
0-250 |
1 |
25 |
1000 |
氨氣 |
0-50 |
1 |
25 |
200 |
氨化氫 |
0-100 |
1 |
10 |
100 |
氮?dú)?/TD>
| 0-10 |
0.1 |
0.5 |
30 |
VOC |
0-10000 |
0.1 |
|
無(wú)限制 |
注:VOC是揮發(fā)性有機(jī)化合物的簡(jiǎn)稱(chēng),它是非工業(yè)環(huán)境中最常見(jiàn)的空氣污染物之一。室內(nèi)空氣中VOC 主要來(lái)源于建筑和裝飾材料,例如:油漆、涂料、填料、密封劑、粘合劑、地面覆蓋物、墻面覆蓋物和家具等.
氣體傳感器參數(shù)介紹 1 主要特性 1.1 穩(wěn)定性 穩(wěn)定性是指?jìng)鞲衅髟谡麄(gè)工作時(shí)間內(nèi)基本響應(yīng)的穩(wěn)定性,取決于零點(diǎn)漂移和區(qū)間漂移零點(diǎn)漂移是指在沒(méi)有目標(biāo)氣體時(shí),整個(gè)工作時(shí)間內(nèi)傳感器輸出響應(yīng)的變化區(qū)間漂移是指?jìng)鞲衅鬟B續(xù)置于目標(biāo)氣體中的輸出響應(yīng)變化,表現(xiàn)為傳感器輸出信號(hào)在工作時(shí)間內(nèi)的降低理想情況下,一個(gè)傳感器在連續(xù)工作條件下,每年零點(diǎn)漂移小于10% 1.2 靈敏度 靈敏度是指?jìng)鞲衅鬏敵鲎兓颗c被測(cè)輸入變化量之比,主要依賴(lài)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(jì)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(duì)目標(biāo)氣體的閥限制(TLV-thresh-old limit value)或最低爆炸限(LEL-lower explosive limit)的百分比的檢測(cè)要有足夠的靈敏性 1.3 選擇性 選擇性也被稱(chēng)為交叉靈敏度可以通過(guò)測(cè)量由某一種濃度的干擾氣體所產(chǎn)生的傳感器響應(yīng)來(lái)確定這個(gè)響應(yīng)等價(jià)于一定濃度的目標(biāo)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?yàn)榻徊骒`敏度會(huì)降低測(cè)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 1.4 抗腐蝕性 抗腐蝕性是指?jìng)鞲衅鞅┞队诟唧w積分?jǐn)?shù)目標(biāo)氣體中的能力在氣體大量泄漏時(shí),探頭應(yīng)能夠承受期望氣體體積分?jǐn)?shù)10~20倍在返回正常工作條件下,傳感器漂移和零點(diǎn)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(guò)材料的選擇來(lái)確定選擇適當(dāng)?shù)牟牧虾烷_(kāi)發(fā)新材料,使氣體傳感器的敏感特性達(dá)到最優(yōu)。
常見(jiàn)氣體傳感器類(lèi)型
1 半導(dǎo)體氣體傳感器
半導(dǎo)體氣體傳感器是采用金屬氧化物或金屬半導(dǎo)體氧化物材料做成的元件,與氣體相互作用時(shí)產(chǎn)生表面吸附或反應(yīng),引起以載流子運(yùn)動(dòng)為特征的電導(dǎo)率或伏安特性或表面電位變化。這些都是由材料的半導(dǎo)體性質(zhì)決定的。
2 電化學(xué)型氣體傳感器
電化學(xué)型氣體傳感器可分為原電池式、可控電位電解式、電量式和離子電極式四種類(lèi)型。原電池式氣體傳感器通過(guò)檢測(cè)電流來(lái)檢測(cè)氣體的體積分?jǐn)?shù),市售的檢測(cè)缺氧的儀器幾乎都配有這種傳感器,近年來(lái),又開(kāi) 發(fā)了檢測(cè)酸性氣體和毒性氣體的原電池式傳感器?煽仉娢浑娊馐絺鞲衅魇峭ㄟ^(guò)測(cè)量電解時(shí)流過(guò)的電流來(lái)檢測(cè)氣體的體積分?jǐn)?shù),和原電池式不同的是,需要由外界施加特定電壓,除了能檢測(cè)CO,NO,N02,02,S02等氣體外,還能檢測(cè)血液中的氧體積分?jǐn)?shù)。電量式氣體傳感器是通過(guò)被測(cè)氣體與電解質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生的電流來(lái)檢測(cè)氣體的體積分?jǐn)?shù)。離子電極式氣體傳感器出現(xiàn)得較早,通過(guò)測(cè)量離子極化電流來(lái)檢測(cè)氣體的體積分?jǐn)?shù)已電化學(xué)式氣體傳感器主要的優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)氣體的靈敏度高、選擇性好。
3固體電解質(zhì)氣體傳感器
固體電解質(zhì)氣體傳感器是一種以離子導(dǎo)體為電解質(zhì)的化學(xué)電池。20世紀(jì)70年代開(kāi)始,固體電解質(zhì)氣體傳感器由于電導(dǎo)率高、靈敏度和選擇性好,獲得了迅速的發(fā)展,現(xiàn)在幾乎應(yīng)用于環(huán)保、節(jié)能、礦業(yè)、汽車(chē)工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域,其產(chǎn)量大、應(yīng)用廣,僅次于金屬氧化物半導(dǎo)體氣體傳感器。近來(lái)國(guó)外有些學(xué)者把固體電解質(zhì)氣體傳感器分為下列三類(lèi):
(1)材料中吸附待測(cè)氣體派生的離子與電解質(zhì)中的移動(dòng)離子相同的傳感器,例如氧氣傳感器等。
(2)材料中吸附待測(cè)氣體派生的離子與電解質(zhì)中的移動(dòng)離子不相同的傳感器,例如用于測(cè)量氧氣的由固體電解質(zhì)SrF2H和Pt電極組成的氣體傳感器。
(3)材料中吸附待測(cè)氣體派生的離子與電解質(zhì)中的移動(dòng)離子以及材料中的固定離子都不相同的傳感器,例如新開(kāi)發(fā)高質(zhì)量的C02固體電解質(zhì)氣體傳感器是由固體電解質(zhì)NASIC(Na3Zr2Si2P012)和輔助電極材料Na2CO3-BaC03或Li2C03-CaC03,Li2C03- BaC03組成的。
5光學(xué)式氣體傳感器
6高分子氣體傳感器 |