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气体报警器的各种检测原理及应用行业

发表于:2021年10月23日

气体报警器的各种检测原理

目前市场上能测气体的传感器有催化燃烧式,半导体,电化学,红外传感器,光离子传感器PID的这几种,根据不同的应用场合和气体类型选择不同的传感器类型

1、催化燃烧式

催化燃烧式传感器,催化燃烧式气体传感器是利用催化燃烧的热效应原理,由检测元件和补偿元件配对构成测量电桥,在一定温度条件下,可燃气体在检测元件载体表面及催化剂的作用下发生无焰燃烧,载体温度就升高,通过它内部的铂丝电阻也相应升高,从而使平衡电桥失去平衡,输出一个与可燃气体浓度成正比的电信号。通过测量铂丝的电阻变化的大小,就知道可燃性气体的浓度。主要用于可燃性气体的检测,具有输出信号线性好,指数可靠,价格便宜,防爆设计 不会与其他非可燃性气体发生交叉感染。也大量用于工业现场的可燃气检测,但是美中不足是,不是所有的可燃气都可以用催化燃烧,有的大分子的有机物,对这种传感器就不反应,比如苯。另一方面,这种传感器的测量精度为LEL级别,远远大于PPM级别,所以只能用在高浓度气体检测,
注意:催化燃烧式检测的可实现是有条件的,必须保证检测环境中包含足够的氧气,在无氧的环境下这种检测方式可能无法检测任何可燃性气体。
2、半导体
半导体传感器是利用一种金属氧化物薄膜制成的阻抗器件,其电阻随着气体含量不同而变化。气体分子在薄膜表面进行还原反应以引起传感器电导率的变化可燃气体报警器。为了消除气体分子达到初始状态就必须发生一次氧化反应。传感器内的加热器可以加速氧化过程,这也是为什么有些低端传感器总是不稳定,其原因就是没有加热或加热电压过低导致温度太低反应不充分。或者外界温度变化对其影响相对大,半导体传感器因其简单低价已经广泛应用于可燃气体报警器,但是又因为它的选择性差和稳定性不理想以及本身的发热量大,不防爆,目前还只是在民用级别使用。
注意:虽然半导体(固态)的预期寿命较长,但与其它类型的传感器相比,它们也更易于受到干扰气体的影响。因此,如果应用场合中出现其它背景气体,固态传感器可能会发出错误警报。
3、电化学式
电化学传感器因其良好的选择性和高灵敏度被广泛应用在几乎所有工业场合,电化学气体传感器是通过检测电流来检测气体的浓度,分为不需供电的原电池式以及需要供电的可控电位电解式,目前可以检测许多有毒气体和氧气。电化学传感器的主要优点是气体的高灵敏度以及良好的选择性。不足之处是有寿命的限制一般为两年。所能测的气体种类少,一些有机类的就没办法测试,比如苯 甲苯,二甲苯之类。
注意:①某些传感器要求电极之间存在偏压。传感器稳定需要30分钟至24 小时,并需要三周时间来继续保持稳定。
②高湿度及高干旱会影响传感器的使用寿命。瞬间压力变化可能产生一个暂态的传感器输出,也有可能达到误报警状态。
4、红外传感器
红外传感器,利用气体对红外色谱吸收的原理,几乎是目前最完美的传感器,属于精密型传感器,它具有相当好的测量针对性。目前主要检测低碳链碳氢化合物和CO2。
5、光离子传感器PID
 有一个紫外光源,化学物质在它的激发下产生正、负离子就能被检测器轻易探测到。当分子吸收高能紫外线时就产生电离,分子在这种激发下产生负电子并形成正离子。这些电离的微粒产生的电流经过检测器的放大,就能在仪表上显示ppm级的浓度。这些离子经过电极后很快就重新组合到一起变成原来的有机分子。在此过程中分子不会有任何损坏。
注意:PID用于检测能被紫外线电离的气体,否则无用。

气体报警器应用行业

实验室应用

我们都知道,实验室都有一些化学用品比如一些易挥发的单质:Br2,I2、氧化物:干冰、氢化物:液氨;水,苯,汽油等烃类、酸:HNO3、HCl;、有机物:甲醇、乙醇、甲酸、乙酸、甲醛乙醛、乙酸乙酯等;还有一些气体气瓶等易燃易爆的东西,气体探测器也是消防安全要求实验室一定要配套使用的。

工商业应用

关于酒店,餐厅,宾馆的厨房场所,根据《中华人民共和国安全生产法》等有关法律规定:凡是易燃易暴物品的生产、存储、使用单位必须按照《建筑防火设计规范》第10.3.2.条“散发可燃气体、可燃蒸汽的甲类厂房和场所,应设置可燃气体浓度检漏报警装置”,合理设置安装可燃气体检测报警器;饭店的厨房中使用的燃气、煤气或者人工煤气是易燃、易爆气体,且饭店餐馆人员聚集比较多,是监控火灾爆炸事故的重点场所,所以安装可燃气体报警器是必须的。

涂料、油漆厂行业

涂料、油漆厂都是存放大量的易燃易爆物质,例如:做溶剂用到的二甲苯、环已酮、醋酸丁酯、醇类等,存放此类物质的在消防安全规定必须安装可燃气体报警器。

喷漆房烤漆房行业

喷漆房主要安装有毒气体检测可燃气体检测,主要保障喷漆房的危险气体值不超标。

烤漆房主要安装耐高温的可燃气体探测器,防止烤漆房可燃气体浓度高引发爆炸。

铝业

现在全世界的铝都是电解冰晶石-氧化铝融盐生产的,铝电解过程中放出的烟气有气态物和固态物,正常电解放出的气体是一氧化碳和二氧化碳混合气体及少量的氟化物气体。

钢铁冶炼

钢铁行业是以从事黑色金属矿物采选和黑色金属冶炼加工等工业生产活动为主的工业行业,包括金属铁、铬、锰等的矿物采选业、炼铁业、炼钢业、钢加工业、铁合金冶炼业、钢丝及其制品业等细分行业,是国家重要的原材料工业之一,冶金钢铁企业在冶炼生产过程中会产生大量的副产品“煤气”(即:焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气),同时煤气又是钢铁企业最好的二次能源。为充分利用好二次能源,煤气在净化、输送、储存、加压和使用中,都有大量的煤气设备和设施,为了使这些煤气设备和设施安全运行,操作和检修人员都会接触到一氧化碳,因部分人员缺乏对煤气危害认识不足(一氧化碳及可燃气)防范不力,从而造成煤气中毒或爆炸事故时有发生。因此,冶金企业的安全防护检测是非常必要的。

化工行业

气体探测器在油漆厂,涂料厂,橡胶厂,树脂厂,有机化工厂,化工原料厂,农药制药厂等化工行业相关的厂家公司存在非常重要的地位,主要为其检测其气体浓度有没有超出范围,防止发生意外事故。

沼气池

各地的沼气池建设不仅改善了农村卫生面貌,减轻了农民负担,保护了生态,有的还初步形成种养结合的生态农业体系,受到农民的普遍欢迎,但是沼气池发酵物料PH值要求6.8—7.5,产生的沼气含量也是需要检测的。

空气质量控制

随着安全健康意识的增强,人们越来越迫切地对地下车库、轨道交通等空间内的空气质量或中央空调自动换气进行控制。在市政管网、污水处理、城市管网等领域,市政方面需要用其检测自来水处理和下水道污水处理的氯气、硫化氢等气体。

电力行业

气体检测仪器在电力行业有广泛的市场空间,可以检测电力变电站产生的六氟化硫气体。

煤炭行业

炼焦工业、煤气化-合成氨、煤基甲醇、煤制合成油、煤化工联产都对气体报警产品有广泛的需求,尤其是对二氧化硫、硫化氢、一氧化碳、氯气、氨气等气体探测器需求量非常大。

最后,只要有存在气体、易挥发、有毒物质、可燃气体等防易燃易爆炸场所就需要安装气体探测器气体报警器,安全无价!


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