對于檢測或測量有毒氣體濃度的儀器,電化學傳感器能夠提供多項優(yōu)勢。大多數(shù)傳感器都是針對特定氣體而設計,可用分辨率小于氣體濃度的百萬分之一(1 PPM),所需工作電流極小,非常適合便攜式電池供電的儀器。電化學傳感器的一個重要特性是響應緩慢:首次上電后,傳感器可能需要數(shù)分鐘時間才能建立至最終輸出值;暴露于中間量程的氣體濃度時,傳感器可能需要25到40秒時間才能達到最終輸出值的90%。
圖1. CO-AX一氧化碳傳感器
表2. CO-AX傳感器技術規(guī)格
圖2. 使用電化學傳感器的便攜式氣體探測器
其中:
針對不同氣體或來自不同制造商的傳感器具有不同的電流輸出范圍。如果U4使用可編程變阻器AD5271,而不是固定電阻,就可以針對不同的氣體傳感器采用相同的結構和材料。此外,這樣的產(chǎn)品還支持調換傳感器,因為微控制器可以針對不同的氣體傳感器,將AD5271設置為適當?shù)碾娮柚?。AD5271的溫度系數(shù)為5 ppm/°C,優(yōu)于大多數(shù)分立電阻;其電源電流為1 μA,對系統(tǒng)功耗的影響極小。
采用差分輸入ADC時,只需將2.5 V基準電壓輸出端連接到ADC的AIN-端,從而消除公式3中的2.5 V項。
跨導放大器的輸入噪聲應乘以此增益。ADA4505-2的0.1 Hz至10 Hz輸入電壓噪聲為2.95 μV p-p,因此輸出端的噪聲為:
該輸出噪聲相當于1.3 ppm p-p以上的氣體濃度,這種低頻噪聲難以濾除。幸好傳感器響應非常慢,因此由R5和C6構成的低通濾波器可以具有0.16 Hz的截止頻率。此濾波器的時間常數(shù)為1秒,與傳感器的30秒響應時間相比可忽略不計。
氣體探測器由傳感器和變送電路部分組成,安裝在一個殼體內。
電路部分用以轉換,放大和處理傳感器的檢測信號,分為模擬量電路(普通型)和數(shù)字量電路(智能型)兩種類型。
探測器按檢測對象和檢測原理分類:
常用可燃氣體探測器(催化燃燒式可燃氣體探測器,紅外吸收式可燃氣體探測器,半導體式可燃氣體探測器)
常用有毒氣體探測器(電化學式有毒氣體探測器,光離子化式有毒氣體探測器,半導體式有毒氣體探測器)
按電路特點分類:(普通型:模擬量電路,智能型:數(shù)字量電路)
另外,還有隔爆型和本安型,帶顯示型和不帶顯示型等多種分類方法。
由于探測器安裝在條件較差的現(xiàn)場,而且長期連續(xù)自動檢測;
因此,要求具有以下特點:
高穩(wěn)定性,包括靈敏度和零點都要有較高的穩(wěn)定性
凋零和標定方便
抗中毒能力強,使用壽命長
要有防爆功能
牢固可靠,防水防塵
更換傳感器方便
安裝方便可靠,配備專用工具
有毒氣體探測器帶LED現(xiàn)場顯示探測器采用紅外遙控器操作;
無顯示探測器采用磁棒操作,現(xiàn)場無須開蓋即可調整零點和滿度,可與報警控制器配套使用,也可直接接入DCS或PLC系統(tǒng)。
新型氣體檢測儀器采用高性能催化燃燒氣敏元器件和微控制器技術,結合精良SMD工藝制造而成,具有良好的重復性和溫濕度特性、使用壽命長、操作方便等優(yōu)點。
適應于工業(yè)環(huán)境中檢測氣體濃度??扇細怏w探測器將空氣中可燃氣體濃度信號轉化為數(shù)字信號顯示,采用三線制4~20mA的電流信號輸出方式,具有傳輸距離遠、抗干擾性能好等特點。
可燃氣體探測器適用于煉油廠、化工廠、液化氣站、燃氣鍋爐房、加油加氣站、噴漆房等存在可燃氣體的工業(yè)現(xiàn)場,進行氣體安全檢測報警。
維修與保養(yǎng)
1.保持探測器表面清潔,以免堵塞,而影響使用。
2.經(jīng)常檢查探測器有無意外進水,以免因元件浸水,而影響其性能。
3.嚴謹用戶和非專業(yè)人員私自拆卸儀器。
4.嚴謹用大量氣體直沖探測器,否則影響傳感器壽命。
5.正常工作狀態(tài)下,每年標定一次。
6.本儀器保修一年,終生服務。
原理
入射粒子使高壓電極和收集電極間的氣體電離,生成的電子離子對電場的作用下向兩極漂移,在收集電極上產(chǎn)生輸出脈沖,反饋到測量系統(tǒng)稱為具體的電信號并顯示在屏幕上。
(錯。這是氣體核輻射探測器的原理,不是可燃氣體探測器的原理??扇細怏w探測器的大致原理是用電化學方式檢測被測氣體。
而氣體核輻射探測器是用工作氣體檢測入射粒子個數(shù)的計數(shù)器,像蓋革計數(shù)器、正比計數(shù)器之類的東西。)
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