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有毒有害氣體的檢測原理與分類

氣體檢測器的關(guān)鍵的部件為傳感器。氣體傳感器從原理可以分為三大類：

A)利用物理化學性質(zhì)的氣體傳感器：如半導體、催化燃燒、固體導熱、光離子化等。

B)利用物理性質(zhì)的氣體傳感器：如熱導、光干涉、紅外吸收等。

C)利用電化學性質(zhì)的氣體傳感器：電流型、電勢型等。

下面將結(jié)合有毒有害氣體檢測常用的幾種檢測器來介紹他們的原理。

對于常見的可燃氣LEL的檢測，現(xiàn)在一般用催化燃燒檢測器。它的原理如下，傳感器的核心為一惠通斯電橋，其中一橋臂上有催化劑，當與可燃氣體接觸時，可燃氣體在有催化劑的電橋上燃燒，該橋臂的電阻發(fā)生變化，其余橋臂的電阻不變化，從而引起整個電路的輸出發(fā)生變化，而該變化與可燃氣體的濃度成比例，從而實現(xiàn)對可燃氣體的檢測。從以上原理可知，通過該方法檢測可燃氣，它以催化燃燒為基礎(chǔ)，所以它的分辨率較低。該方法的分辨率一般為1%LEL，大約為100PPm左右。所以對于有機氣體毒性的檢測不能采用該檢測方法。

對于常見有毒氣體的檢測，特別是無機毒氣，一般采用的傳感器進行檢測。既定性又定量進行檢測。該類傳感器大多為電化學傳感器。電化學傳感器一般為三電極的形式。其中目標氣體在工作電極上發(fā)生反應，產(chǎn)生的電流通過對電極構(gòu)成回路，參比電極為工作電極提供合適的偏值。傳感器通過參比電極與工作電極的催化劑實現(xiàn)選擇性反應，即定性反應。回路產(chǎn)生的電流與氣體的濃度成正比，實現(xiàn)定量反應。而一般的氧氣傳感器為兩電極傳感器，他的檢測原理與三電極大致相似，只是采用三電極的傳感器的輸出更穩(wěn)定，壽命更長。

對于有機揮發(fā)性氣體毒性的檢測，以前一般采用檢測管的方法，但由于檢測管的種類有限，且精度不高，操作麻煩，所以實際的應用受到影響。目前世界上比較的檢測方法為光離子化檢測方法，它的原理為，通過一紫外燈將目標氣體電離，離子通過一傳感器收集形成電流，該電流與目標氣體的濃度成正比，從而實現(xiàn)對有機揮發(fā)性氣體的定量檢測，由于是離子級別的檢測，所以該方法的分辨率高、響應時間快。該方法的分辨率達到0.1PPm,高達到1PPb.從原理上可以知道,凡能被電離的有機物就能被儀器進行檢測,而不能被電離的物質(zhì)就不能被檢測.由于大多書常見的無機氣體的IE都很高,所以不會對檢測進行干擾.而大多數(shù)的有機氣體都能被電離,所以該檢測器對有機揮發(fā)性氣體來說,為寬帶檢測器.精度高、檢測范圍寬、響應時間短、易操作等特性決定了該儀器特別適于安全與工業(yè)衛(wèi)生領(lǐng)域的應用。

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