作為氣體監(jiān)測系統(tǒng)核心部件傳感器,類型可不止一種

氣體監(jiān)測系統(tǒng)主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)測電纜隧道內(nèi)的氣體濃度，氣體采集單元可以實(shí)時(shí)監(jiān)測環(huán)境中的氣體濃度，一旦檢測到的濃度值超過設(shè)定值，就會報(bào)警。對探測器輸出的4 ~ 20mA電流信號或Modbus信號或CAN信號進(jìn)行采樣處理，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)檢測點(diǎn)周圍被測氣體的濃度，并顯示在工控機(jī)的彩色液晶屏上，以及系統(tǒng)的各種狀態(tài)，如故障或報(bào)警，監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的聲光報(bào)警信號，輸出相應(yīng)的聯(lián)動控制信號。
　　傳感器是氣體監(jiān)測系統(tǒng)核心部件，一般分為四類：半導(dǎo)體氣體傳感器、催化燃燒氣體傳感器、熱導(dǎo)池氣體傳感器和電化學(xué)氣體傳感器。
　　1.金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器
　　金屬氧化物半導(dǎo)體氣體傳感器通過在一定溫度下吸附被測氣體來改變半導(dǎo)體的電導(dǎo)率，其變化速率與氣體成分和濃度有關(guān)。待測氣體可以通過檢測電阻的變化來檢測。半導(dǎo)體氣體傳感器的主要特點(diǎn)是：靈敏度高、響應(yīng)快、壽命長、成本低、濕度靈敏度低，但需要高溫加熱、氣體選擇性差、環(huán)境因素影響大、輸出穩(wěn)定性差、功耗高。廣泛用于氣體微滲漏的測量，如甲烷(天然氣、沼氣)、酒精、一氧化碳(城市煤氣)、硫化氫、氨(包括胺類、肼類)等氣體，但不適合氣體含量的精確測量。
　　2.電化學(xué)傳感器
　　電化學(xué)氣體傳感器是一種微型燃料電池元件。根據(jù)氣體電化學(xué)氧化/還原反應(yīng)原理，氣體在工作電極上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)試劑與電極之間產(chǎn)生電流。電流隨著氣體濃度的變化而變化，通過檢測電流可以得到氣體濃度的值。這類傳感器包括原電池型、恒電位電解池型、濃縮池型、限流型等。電化學(xué)傳感器的主要特點(diǎn)是靈敏度高、選擇性好、長期穩(wěn)定性好、響應(yīng)時(shí)間慢，但使用壽命短。這種傳感器可以檢測許多有毒氣體和氧氣，如一氧化碳、硫化氫、氨和氧氣。
　　3.化學(xué)燃燒傳感器
　　該催化燃燒式氣體傳感器的特征在于，當(dāng)氣敏材料通電時(shí)，可燃?xì)怏w在催化劑的作用下燃燒，氣敏材料因燃燒而溫度升高，從而電阻發(fā)生變化。一般在鉑電阻表面制備耐高溫催化劑層。在一定溫度下，可燃?xì)怏w在其表面催化燃燒，鉑電阻溫度升高，電阻發(fā)生變化。變化值是可燃?xì)怏w濃度的函數(shù)。這類氣體傳感器的主要特點(diǎn)是精度高，響應(yīng)快，使用壽命長，在可燃?xì)怏w范圍內(nèi)選擇性差，容易“傳感器中毒”(有機(jī)蒸氣會使傳感器失效)，有引爆氣體的危險(xiǎn)。4.紅外傳感器
　　紅外傳感器是基于光譜吸收法，利用氣體對特定波長中紅外區(qū)，的吸收原理，檢測特征吸收峰位置處的吸收強(qiáng)度，從而確定某種氣體的濃度和類型。其特點(diǎn)是抗毒性好、靈敏度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高。它與大多數(shù)碳?xì)浠衔锓磻?yīng)，如甲烷、乙炔、氨、二氧化碳等。可以有效區(qū)分氣體類型，準(zhǔn)確測定氣體濃度。
　　5.光電離氣體傳感器
　　PID光電離傳感器由紫外燈光源和離子室組成。離子室中的正負(fù)電極形成電場。在紫外燈的照射下，待測氣體電離產(chǎn)生正負(fù)離子，電極之間形成電流，電流被放大輸出信號。PID光電離氣體傳感器精度高、靈敏度好、響應(yīng)快、無中毒問題、安全可靠，但成本高、維護(hù)定期。它主要用于測量揮發(fā)性有機(jī)化合物，如芳香烴、酮和醛。
　　長期使用氣體監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)注意各種傳感器的壽命：
　　一般來說，在便攜式儀器中，光電離探測器的壽命為四年或更長；電化學(xué)特定氣體傳感器的壽命一般為一至兩年；
　　LEL傳感器的壽命大約可以使用三年。
　　氧傳感器的壽命約為一年。
　　電化學(xué)傳感器的壽命取決于電解液的干燥度，因此如果長時(shí)間不使用，將其密封在較低溫度的環(huán)境中可以延長其使用壽命。由于固定儀器的尺寸相對較大，傳感器的壽命較長。