快速简单的区分催化燃烧和电化学传感器的区别
来源:气体检测专家  发布时间:2018年10月12日  点击量:

我们大家都知道气体检测有很多种气体,那么今天我们就来简单快速的介绍下可燃气体用的催化燃烧传感器和有毒气体用的电化学传感器的区别,可燃气体就是易燃易爆气体,其实每一种气体都有这两个特性,只是有些气体比较容易爆炸,有些气体中毒性特别厉害,很多客户说我也搞不清楚到底测爆还是测毒,其实需要我们了解下一些每一种气体的化学特性就很容易分辨了。

1、催化燃烧式传感器介绍:

催化燃烧式气体传感器就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,使之输出稳定的电流信号,再经过后期电路的放大、稳定和处理最终显示可靠的数值。通过测量铂丝的电阻变化的大小,就可知道可燃性气体的浓度。

催化燃烧传感器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,不会与其他非可燃性气体发生交叉感染等优点。

附加介绍:催化燃烧传感器是检测可燃气体和蒸汽时常用的器件。这种传感器由金属线围绕的线圈组成。这些线圈分别掺杂了两种不同的催化剂,一种可以让元素变得活跃,一种会抑制元素活性。这两种不同线圈成对出现以感知气体和作为参考,共同构成了催化燃烧传感器。

这种传感器会被放置在一个回路里,当对两个线圈同时提供稳定电压时,他们会被加热到非常高的温度。传感器会连接到一个惠斯通电桥和一个平衡电阻上以探测线圈的电阻变化。当可燃气体接触到传感器时,活跃线圈会燃烧掉可燃气体并引起电阻温度提高,另一个参考线圈由于不能燃烧气体,所以不会有温度变化。温度差异导致电阻有差异,通过这个差异推导出了可燃气体的浓度信号。

可燃气体传感器的应用领域相当广泛,以固定式可燃气体报警器市场来看,主要分布在煤矿、石油石化等领域。例如,目前,我国固定式可燃气体报警器市场超过一半分布在煤矿领域。由于地下采煤作业环境的特殊性,对矿井、矿道的可燃气准确监测至关重要。因此,煤矿市场对长期稳定、高品质的可燃气体传感器有着巨大的潜在需求。另外,在石油石化行业,石油化工产品通常具有易燃易爆的特点。出于安全考虑,目前,国内石化企业都安装了固定式可燃气体报警器,根据需要安装在液化气储罐、脱氢反应器或裂解车间等易燃气容易发生的区域。

2、电化学传感器介绍:

电化学传感器: 它是由膜电极和电解液灌封而成。气体浓度信号将电解液分解成阴阳带电离子,通过电极将信号传出。

它的优点是:反映速度快、准确(可用于ppm级),稳定性好、能够定量检测,但 寿命较短(大于等于两年)。它主要适用于毒性气体的检测。目前国际上绝大部分毒气检测采用该类型传感器。

电化学气体传感器是利用气体在电极上的电化学反应(包括氧化和还原)时,检测电极上的电压或者电流来感知气体的种类和浓度(分压)。特征是有电解质(有液体和固体两种)和与电解质接触的一对或者三个电极。

(1)、原电池型气体传感器(也称:加伏尼电池型气体传感器,也有称燃料电池型气体传感器,也有称自发电池型气体传感器),他们的原理行同我们用的干电池,只是,电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例,氧在阴极被还原,电子通过电流表流到阳极,在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传感器可以有效地检测氧气。

(2)、恒定电位电解池型气体传感器,这种传感器用于检测还原性气体非常有效,它的原理与原电池型传感器不一样,它的电化学反应是在电流强制下发生的,是一种真正的库仑分析的传感器。这种传感器已经成功地用于:一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中,是目前有毒有害的主流传感器。

(3)、浓差电池型气体传感器,具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧,会自发形成浓差电动势,电动势的大小与气体的浓度有关,这种传感器的成功实例就是汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。

(4)、极限电流型气体传感器,有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧(气)浓度传感器,用于汽车的氧气检测,和钢水中氧浓度检测。

电化学气体传感器应用领域很广,可用于化工、采矿、军事等行业的安全检测、环保监测、生产过程控制等。这种电化学气体传感器具有体积小、检测速度快、准确、便于携带、可现场直接检测和连续检测等独特优点,优于过去在以上行业占主导地位的光学和光谱等气体检测方法。它对于改善人类的生活环境,保障人们身心健康有着重要的现实意义,因此具有良好的市场前景。

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