有毒有害气体的检测原理与分类

有毒有害气体的检测原理与分类

气体检测器的关键的部件为传感器。气体传感器从原理可以分为三大类：

A)利用物理化学性质的气体传感器：如半导体、催化燃烧、固体导热、光离子化等。

B)利用物理性质的气体传感器：如热导、光干涉、红外吸收等。

C)利用电化学性质的气体传感器：电流型、电势型等。

下面将结合有毒有害气体检测常用的几种检测器来介绍他们的原理。

有毒有害气体的检测原理与分类

对于常见的可燃气LEL的检测，现在一般用催化燃烧检测器。它的原理如下，传感器的核心为一惠通斯电桥，其中一桥臂上有催化剂，当与可燃气体接触时，可燃气体在有催化剂的电桥上燃烧，该桥臂的电阻发生变化，其余桥臂的电阻不变化，从而引起整个电路的输出发生变化，而该变化与可燃气体的浓度成比例，从而实现对可燃气体的检测。从以上原理可知，通过该方法检测可燃气，它以催化燃烧为基础，所以它的分辨率较低。该方法的分辨率一般为1%LEL，大约为100PPm左右。所以对于有机气体毒性的检测不能采用该检测方法。
有毒有害气体的检测原理与分类

对于常见有毒气体的检测，特别是无机毒气，一般采用专用的传感器进行检测。既定性又定量进行检测。该类传感器大多为电化学传感器。电化学传感器一般为三电极的形式。其中目标气体在工作电极上发生反应，产生的电流通过对电极构成回路，参比电极为工作电极提供合适的偏值。传感器通过参比电极与工作电极的催化剂实现选择性反应，即定性反应。回路产生的电流与气体的浓度成正比，实现定量反应。而一般的氧气传感器为两电极传感器，他的检测原理与三电极大致相似，只是采用三电极的传感器的输出更稳定，寿命更长。
有毒有害气体的检测原理与分类

对于有机挥发性气体毒性的检测，以前一般采用检测管的方法，但由于检测管的种类有限，且精度不高，操作麻烦，所以实际的应用受到影响。目前世界上比较先进的检测方法为光离子化检测方法，它的原理为，通过一紫外灯将目标气体电离，离子通过一传感器收集形成电流，该电流与目标气体的浓度成正比，从而实现对有机挥发性气体的定量检测，由于是离子级别的检测，所以该方法的分辨率高、响应时间快。该方法的分辨率达到0.1PPm,高达到1PPb.从原理上可以知道,凡能被电离的有机物就能被仪器进行检测,而不能被电离的物质就不能被检测.由于大多书常见的无机气体的IE都很高,所以不会对检测进行干扰.而大多数的有机气体都能被电离,所以该检测器对有机挥发性气体来说,为宽带检测器.精度高、检测范围宽、响应时间短、易操作等特性决定了该仪器特别适于安全与工业卫生领域的应用。

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