工作原理:
氣體檢測(cè)儀采用進(jìn)口原裝安培型電化學(xué)傳感器,通常由浸沒在電解液中的三個(gè)電極構(gòu)成。工作電極是用具有催化活性的金屬,將其涂覆在透氣但憎水的膜上做成。被測(cè)量氣體經(jīng)擴(kuò)散透過多孔的膜,在其上進(jìn)行電化學(xué)氧化或還原反應(yīng),其反應(yīng)的性質(zhì)依工作電極的熱力學(xué)電位和分析氣體的電化學(xué)(氧化或還原)性質(zhì)而定。電化學(xué)反應(yīng)中參加反應(yīng)的電子流入(還原)或流出(氧化)工作電極。工作電極的工作信號(hào)經(jīng)運(yùn)放U2放大成為儀器的輸出信號(hào)。電路同時(shí)保持工作電極的電壓使之處于其偏壓VBIAS之值。基準(zhǔn)電極則為電解液中的工作電極提供一個(gè)穩(wěn)定的電位.基準(zhǔn)電極電位與VBIAS比較后,在運(yùn)放U1輸出電壓信號(hào),其大小正好是產(chǎn)生一個(gè)與工作電極相等相反的電流信號(hào)。同時(shí)電路使工作電極與參比電極間保持恒定的電位差.測(cè)量電極只是一個(gè)完整的電化學(xué)傳感器所需要的第二電極,其主要作用是允許電子進(jìn)入或流出電解液。
用途:主要用于煤礦、冶金、化工、液化氣站等行業(yè)檢測(cè)有害氣體濃度及其他工作環(huán)境中的有害氣體。
硫化氫氣體報(bào)警器原理采用固體金屬氧化物半導(dǎo)體傳感技術(shù)。傳感器由兩片薄片組成:一片是加熱片,另一片是對(duì)硫化氫氣體敏感的氣敏片。 兩片薄片都以真空鍍膜的方式安裝在一個(gè)硅芯片上。加熱片將氣敏片的工作溫度提升到能對(duì)硫化氫氣體反應(yīng)的水平。氣敏片上有金屬氧化物,可動(dòng)態(tài)地顯示硫化氫氣體濃度的變化。其敏感性可從十億分之一到百分之一。
硫化氫氣體報(bào)警器原理:
氣體檢測(cè)儀的關(guān)鍵部件是氣體傳感器。氣體傳感器從原理上可以分為三大類:
A) 利用物理化學(xué)性質(zhì)的氣體傳感器:如半導(dǎo)體式(表面控制型、體積控制型、表面電位型)、催化燃燒式、固體熱導(dǎo)式等。% n, K/ m8 j( O. u8 K- i8 P
B) 利用物理性質(zhì)的氣體傳感器:如熱傳導(dǎo)式、光干涉式、紅外吸收式等。
C) 利用電化學(xué)性質(zhì)的氣體傳感器:如定電位電解式、迦伐尼電池式、隔膜離子電極式、固定電解質(zhì)式等。
根據(jù)危害,我們將有毒有害氣體分為可燃?xì)怏w和有毒氣體兩大類。由于它們性質(zhì)和危害不同,其檢測(cè)手段也有所不同。可燃?xì)怏w是石油化工等工業(yè)場(chǎng)合遇到最多的危險(xiǎn)氣體,它主要是烷烴等有機(jī)氣體和某些無機(jī)氣體:如一氧化碳等。, t- h: J- y" Z! _0 j
可燃?xì)怏w發(fā)生爆炸必須具備一定的條件,那就是:一定濃度的可燃?xì)怏w,一定量的氧氣以及足夠熱量點(diǎn)燃它們的火源,這就是爆炸三要素(如上左圖所示的爆炸三角形),缺一不可,也就是說,缺少其中任何一個(gè)條件都不會(huì)引起火災(zāi)和爆炸。 當(dāng)可燃?xì)怏w(蒸汽、粉塵)和氧氣混合并達(dá)到一定濃度時(shí),遇具有一定溫度的火源就會(huì)發(fā)生爆炸。我們把可燃?xì)怏w遇火源發(fā)生爆炸的濃度稱為爆炸濃度極限,簡(jiǎn)稱爆炸極限,一般用%表示。實(shí)際上,這種混合物也不是在任何混合比例上都會(huì)發(fā)生爆炸而要有一個(gè)濃度范圍。如上右圖所示的陰影部分。當(dāng)可燃?xì)怏w濃度低于LEL(最低爆炸限度)時(shí)(可燃?xì)怏w濃度不足)和其濃度高于UEL(最高爆炸限度)時(shí)(氧氣不足)都不會(huì)發(fā)生爆炸。不同的可燃?xì)怏w的LEL和UEL都各不相同(參見第八期的介紹),這一點(diǎn)在標(biāo)定儀器時(shí)要十分注意。為安全起見,一般我們應(yīng)當(dāng)在可燃?xì)怏w濃度在LEL的10%和20%時(shí)發(fā)出警報(bào),這里,10%LEL稱。作警告警報(bào),而20%LEL稱作危險(xiǎn)警報(bào)。這也就是我們將可燃?xì)怏w檢測(cè)儀又稱作LEL檢測(cè)儀的原因。需要說明的是,LEL檢測(cè)儀上顯示的100%不是可燃?xì)怏w的濃度達(dá)到氣體體積的100%,而是達(dá)到了LEL的100%,即相當(dāng)于可燃?xì)怏w的最低爆炸下限,如果是甲烷,100%LEL=4%體積濃度(VOL).在工作中,以LEL方式測(cè)量這些氣體的檢測(cè)儀是我們常見的催化燃燒式檢測(cè)儀。它的原理是一個(gè)雙路電橋(一般稱作惠斯通電橋)檢測(cè)單元。在這其中的一個(gè)鉑金絲電橋上涂有催化燃燒物質(zhì),不論何種易燃?xì)怏w,只要它能夠被電極引燃,鉑金絲電橋的電阻就會(huì)由于溫度變化發(fā)生改變,這種電阻變化同可燃?xì)怏w的濃度成一定比例,通過儀器的電路系統(tǒng)和微處理機(jī)可以計(jì)算出可燃?xì)怏w的濃度。