CO濃度報警器常見的四種類型:一氧化碳傳感器屬于化學傳感器。化學傳感器主要由兩部分組成:傳導和轉換系統。基于一氧化碳氣體檢測的CO氣體檢測傳感器。 |
一氧化碳傳感器屬于化學傳感器。化學傳感器主要由兩部分組成:傳導和轉換系統。基于一氧化碳氣體檢測的CO氣(qi)體(ti)檢測傳感器(qi)。可以(yi)檢(jian)測暴露在環境中的(de)危險氣體CO的(de)濃(nong)度,并清楚地讀取氣體濃(nong)度、峰值和高(gao)、低濃(nong)度報警(jing)水(shui)平。如果當前氣體高(gao)、低濃(nong)度值超過預設極限值,則報警(jing)將通過聲音、燈報警(jing)提醒用(yong)戶。
目前(qian)檢(jian)測(ce)按檢(jian)測原理主要(yao)分(fen)為(wei)半導體(ti)型(xing)、電化學型(xing)、紅外型(xing)與催(cui)化燃燒型(xing),其主要(yao)工(gong)作(zuo)原理及優缺點分(fen)析如下(xia):
1、半導體型
半(ban)導體(ti)傳感器對(dui)氣體(ti)的(de)敏(min)感度(du)(du)取(qu)決于敏(min)感元件被加熱的(de)溫(wen)度(du)(du)。對(dui)一(yi)(yi)氧(yang)化碳(tan)的(de)檢測而(er)(er)言,敏(min)感元件被加熱的(de)##溫(wen)度(du)(du)為(wei)100“C以下(xia)。這個溫(wen)度(du)(du)遠低于對(dui)其他氣體(ti)(如丁烷、甲烷、氫(qing)氣、乙醇(chun)蒸(zheng)汽等)的(de)檢測溫(wen)度(du)(du)。可是,在如此低的(de)溫(wen)度(du)(du)下(xia),一(yi)(yi)氧(yang)化碳(tan)的(de)響(xiang)應速度(du)(du)下(xia)降,而(er)(er)且其敏(min)感特(te)性(xing)很容易受大氣中的(de)水蒸(zheng)氣的(de)影響(xiang)。
為了(le)解決這個問題,敏感元(yuan)件采用從高溫(wen)到低(di)溫(wen)交替加(jia)熱,在(zai)高溫(wen)期間,水蒸(zheng)氣和其他混雜的(de)(de)氣體(ti)被從敏感元(yuan)件表(biao)面清除,在(zai)低(di)溫(wen)期間,敏感單元(yuan)可(ke)以很好(hao)的(de)(de)檢(jian)測一氧化碳,且具有(you)優良的(de)(de)靈敏度和再現性。
優(you)點:價格便宜,性能優(you)異(yi)。
缺點:功耗高,不適合電(dian)池供(gong)電(dian)使用,易(yi)受溫(wen)度(du)、濕度(du)、氣流等影(ying)響(xiang),抗交叉干擾能力差(cha),誤報率高。
2、電化學型
(1)工作原理及特性曲(qu)線
電(dian)化(hua)學型氣體傳感器的檢測原理(li)如(ru)下圖所示。
當(dang)電解槽的(de)正負電極(ji)上施加一(yi)個固定(ding)電壓(ya)后,在作用極(ji)和對(dui)極(ji)上分別(bie)發生反(fan)應,以一(yi)氧(yang)化碳(tan)傳感器為例,其化學反(fan)應式(shi)為:
這(zhe)個(ge)氧(yang)化(hua)-還原的(de)可逆(ni)反應在工作電(dian)(dian)極(ji)(ji)與對電(dian)(dian)極(ji)(ji)之間始(shi)終發生著(zhu),并(bing)在電(dian)(dian)極(ji)(ji)間產(chan)生電(dian)(dian)位差(cha)。但是(shi)由于在兩個(ge)電(dian)(dian)極(ji)(ji)上發生的(de)反應都會使電(dian)(dian)極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua),這(zhe)使得極(ji)(ji)間電(dian)(dian)位難以維持恒(heng)定,因(yin)而也限制了對一氧(yang)化(hua)碳(tan)濃度可檢測的(de)范圍。
總反(fan)應是(shi)(shi)一氧(yang)(yang)化碳被氧(yang)(yang)化成二(er)氧(yang)(yang)化碳,電子流動形成外(wai)部電流,電荷(he)平衡則是(shi)(shi)電解液中的載流子流動來完成。
電(dian)(dian)(dian)化學(xue)式氣體傳感器的最(zui)大(da)特(te)點是(shi):電(dian)(dian)(dian)流與一(yi)氧化碳濃(nong)度完全(quan)成正比,輸出(chu)信號與氣體濃(nong)度呈良好的線性(xing)關系,所(suo)以(yi)(yi)(yi)信號處理和顯示非常(chang)方便(bian)。另一(yi)個特(te)點是(shi),因(yin)為是(shi)常(chang)溫反應,不需要加熱器,所(suo)以(yi)(yi)(yi),電(dian)(dian)(dian)極(ji)間電(dian)(dian)(dian)壓可(ke)以(yi)(yi)(yi)使用干電(dian)(dian)(dian)池,不需要市電(dian)(dian)(dian),而且便(bian)于(yu)攜帶(dai)式一(yi)氧化碳報警器。
優點:體積小,零功耗,靈敏度高(gao),穩定性(xing)好,線性(xing)好,重復性(xing)較(jiao)好,影響速(su)度快,分辨率一般可以達(da)到1ppm,壽命較(jiao)長。
缺點:各品(pin)牌之間的價(jia)格、性(xing)能、工藝(yi)、抗(kang)干(gan)擾(rao)性(xing)能、受溫濕度變化等差異較大。
3、紅外型
的檢測原理是:由(you)2種不同原子構成的分子都有所謂偶(ou)極矩(偶(ou)極長和偶(ou)極上一(yi)端(duan)電(dian)荷電(dian)量的乘積),當氣體上照射(she)了紅外光(guang)后,就會吸(xi)收由(you)該(gai)氣體分子結(jie)構決定了的特(te)定波長的光(guang)。
從吸收光(guang)譜(pu)的吸收波長可以判定氣(qi)體的種類,從吸收的強度可以測定該氣(qi)體的濃度。這種傳感器(qi)靈敏度、選擇性、特別(bie)是(shi)精度非常(chang)高(gao),常(chang)用于儀表,但其(qi)結構(gou)復雜、成(cheng)本較高(gao),很少用在報(bao)警器(qi)上。
優點(dian):寬(kuan)量(liang)程,精(jing)度高,選(xuan)擇性好,可靠性高,無(wu)吸附(fu)效應,不會中毒,不依賴氧氣,受環境干擾因素較小,壽命長。
缺點(dian):價格高(gao),維護難度偏大(da),體積較(jiao)大(da)不適合(he)便攜(xie)式儀器使用(yong),低濃度檢測精(jing)度有待提高(gao),不適合(he)長時(shi)間(jian)供電使用(yong)。
4、催化燃燒型
傳(chuan)感器有(you)一(yi)(yi)對催化燃燒式檢測(ce)元件(jian)(jian)(jian)其中(zhong)一(yi)(yi)個元件(jian)(jian)(jian)對一(yi)(yi)氧化碳氣(qi)體(ti)非常敏感該元件(jian)(jian)(jian)上涂有(you)多層(ceng)催化劑另一(yi)(yi)個元件(jian)(jian)(jian)不敏感用于補償環境溫度變(bian)化。這一(yi)(yi)對檢測(ce)元件(jian)(jian)(jian)與另一(yi)(yi)對高精度電(dian)阻構成(cheng)惠斯登電(dian)橋(qiao)。
優點:計量準確,響應(ying)快速,壽(shou)命較長。
缺(que)點:可燃性(xing)(xing)氣體范(fan)圍內(nei),無選擇性(xing)(xing)。暗(an)火(huo)工作(zuo),有(you)引燃爆炸危險。大部分元素有(you)機蒸汽對傳感器都有(you)中(zhong)毒作(zuo)用(yong)。