一般來講現在大多數氣體檢測使用電化學感測器比較多,比如檢測二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧這些氣體,一般用的都是電化學感測器。電化學感測器的特點是操作簡單容易上手,價格低廉買得起,精度和響應時間也挺不錯,不過受環境的影響要比較大一些。PM2.5一般用的就是激光,VOCs用PID或者FID。

電化學感測器工作原理簡單,與被測氣體發生反應,利用產生的電流強度與濃度在一定範圍內成正比的關係來確定氣體濃度;PM2.5用的是激光散射技術,通過激光的散射,確定空氣中顆粒物濃度;VOC的稍顯高端一些,PID,FID都有,FID雖然精度很高,但是成本也隨之有點高,一般用的都是PID,PID其實就是光離子化檢測器,利用紫外光能量把氣體分子離子化,產生電流,電流放大並且處理之後,可以根據電流強度來測定氣體濃度。


氣體檢測儀最常見的原理有電化學、催化燃燒、FID、PID、紅外、激光等,主要看被檢測的氣體是什麼。

關於氣體感測器的原理和使用,可以查看這些文章~

科爾康氣體監測:氣體感測器的使用?

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1、催化燃燒式

催化燃燒式氣體感測器是利用催化燃燒的熱效應原理,在一定溫度條件下,可燃氣體在檢測元件載體表面及催化劑的作用下發生無焰燃燒,輸出一個與可燃氣體濃度成正比的電信號。通過測量鉑絲的電阻變化的大小,就知道可燃性氣體的濃度。主要用於可燃性氣體的檢測,具有輸出信號線性好,指數可靠,價格便宜,不會與其他非可燃性氣體發生交叉感染。

2、半導體式

半導體氣體感測器是利用半導體氣敏元件作為敏感元件的氣體感測器,是最常見的氣體感測器,廣泛應用於家庭和工廠的可燃氣體泄露檢測裝置,適用於甲烷、天然氣、液化氣、氫氣等的檢測。

費加羅技研的創始人田口尚義在1968年5月率先發明瞭半導體式氣體感測器。

3、電化學式

電化學式氣體感測器是利用被測氣體的電化學活性,將其電化學氧化或還原,從而分辨氣體成分,檢測氣體濃度的。

可準確測量空氣中微量氣體(ppm級)的含量或者用於環境監測,如O2 、CO、H2S、CO2 、SO2 、NH3 、HCN、HF 等腐蝕性或有毒氣體.

*必須有氧氣參與氧化還原反應。

4、紅外式

利用氣體對特定頻率的紅外光譜的吸收作用製成。紅外光從發射端射向接收端,當有氣體時,對紅外光產生吸收,接收到的紅外光就會減少,從而檢測出氣體含量。

選擇性好,只檢測特定波長的氣體,採用光學檢測方式,不易受有害氣體的影響而中毒、老化;響應速度快、穩定性好;其沒有化學反應,防爆性好;信噪比高,抗幹擾能力強;使用壽命長;測量精度高。

*每種氣體都會被紅外光檢測到

5、PID光離子

光離子化氣體感測器,通常被稱為PID。這是一種具有極高靈敏度,用途廣泛的檢測器,可以檢測從10ppb到較高濃度的10000ppm的揮發性有機物和其他有毒氣體。許多有害物質都含有揮發性有機化合物,PID對揮發性有機化合物靈敏度很高。

PID可檢測芳香烴類、酮類、醛類、氯代烴類、胺及胺類化合物和不飽和烴類。


在日常生活中,常見的氣體感測器有電化學氣體感測器,催化燃燒氣體感測器,半導體氣體感測器,紅外氣體感測器等。不同類型的感測器由於原理和結構不同,性能、使用方法、適用氣體、適用場合也不盡相同。

下面我們簡單的介紹一下這六類氣體感測器

1、熱導池氣體感測器

熱導池二氧化碳感測器是一種利用氣體的熱導率進行出來的設備,當兩個和多個氣體的熱導率差別較大時,可以利用熱導元件,分辨其中一個組分的含量,當然,這種設備不僅在測量氣體濃度方面,在測量氫氣以及某些稀有氣體方面也可以使用,不過由於某些特定原因(如技術封鎖等),這種設備在國內的煤礦中也不多見。

2、催化劑氣體感測器

催化劑氣體感測器是一種以催化劑作為基本元件的氣體感測器。它利用在特定型號的電阻表面的催化劑塗層,在一定的溫度下,可燃性氣體在其表面催化燃燒來作為氣體感測器的主要原理,所以人們將這種氣體感測器也成為熱燃燒式感測器。

3、半導體氣體感測器

半導體氣體感測器是一種早期的氣體出來儀器,它通過一些比較原始的結構,利用利用金屬氧化物半導體材料,與特定的氣體環境中的一定溫度下發生的電阻或者電流波動在一定的溫度下產生的電流波動的原理進行出來的,有著這種設備極易受到溫度的變化的影響,所以目前已經被業界淘汰。

4、固體電解質氣體感測器

氣敏材料在通過氣體時產生離子,從而形成電動勢,測量電動勢從而測量氣體濃度,由於這種感測器電導率高靈敏度和選擇特性好,得到廣泛應用。

5、電化學氣體感測器

電化學氣體感測器,其實可以算作是催化劑感測器的一個分支,氣體感測器利用一些氣體的電化學活性原理,讓氣體和感測器的感應部件的這些反應,可以分辨氣體在大氣中的相關參數,當然這種感測器目前比較常見。

6、紅外氣體感測器

該感測器利用非色散紅外(NDIR)原理對空氣中存在的氣體進行探測,具有很好的選擇性,無氧氣依賴性,廣泛應用於存在可燃性、爆炸性氣體的各種場合。


常見的工作原理有以下幾種:

1.催化燃燒法

2.紅外NDIR/NIDR光學法

3.PID光離子化法

4.FID氫火焰離子化法

5.電化學

6.氣相色譜柱

7.紫外熒光法

以上排名不分先後只是列舉,工作原理包括但不限於以上這些

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常用的常規的基本是電化學檢測


氣體感測器的工作原理主要有催化燃燒,電化學,光電離子,紅外等,根據被測氣體不同各有不同

作為資深行業工程師,氣體檢測儀的工作原理我還是能勉強回答一下的。

這東西主要是電化學、紅外原理、催化燃燒原理實現的。

電化學:裡面有一種物質可以與特定氣體發生反應,從而檢測出數值,特點是性價比高

紅外原理:這東西牛逼了,利用單光束非色散紅外原理,特點是量程大,精度高,反應快,不受氣體幹擾,還有一個特點就是貴

催化燃燒:顧名思義就是發生燃燒反應產生信號轉變成具體數字,注意是無燃燃燒。一般用來測爆炸極限,價格比較親民

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可燃氣體檢測儀是一種可連續檢測作業環境中有毒有害、易燃易爆氣體濃度的儀器。檢測儀為自然擴散方式檢測氣體濃度,採用進口感測器,具有良好的靈敏度和出色的重複性;開機自動檢測,具有先進的自診斷和自修復功能;儀器採用嵌入式微控制技術,菜單操作簡單,功能齊全,可靠性高,具有多種自適應能力;


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