气体检测仪的分类原理以及选购方法

气体检测仪是检测气体泄漏浓度的仪器仪表工具，包括：便携式气体检测仪、手持式气体检测仪、固定式气体检测仪、在线式气体检测仪等。气体传感器主要用于检测环境中存在的气体种类。气体传感器是用来检测气体成分和含量的传感器。

　　一般认为，气体传感器的定义是根据检测对象的分类，也就是说，凡是用来检测气体成分和浓度的传感器，无论是采用物理方法还是化学方法，都称为气体传感器。例如，检测气体流量的传感器不算气体传感器，但热导式气体分析仪是重要的气体传感器，尽管它们有时使用大致相同的检测原理。

　　分类

　　叠层半导体

　　它是用一些金属氧化物半导体材料制造的，在一定温度下，导电率随周围气体成分的变化而变化。例如，酒精传感器就是利用二氧化锡在高温下遇到酒精气体时电阻急剧下降的原理制备而成。

　　优势

　　半导体气体传感器可有效用于甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒精、甲醛、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙炔、氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸等多种气体的检测。特别是，该传感器成本低，适合民用气体检测的需要。以下半导体气体传感器是成功的：甲烷（天然气、沼气）、酒精、一氧化碳（城市煤气）、硫化氢、氨（包括胺类、肼类）。高质量的传感器可以满足工业检测的需要。

　　缺点

　　稳定性差，受环境影响大；特别是每个传感器的选择性不确定，输出参数无法确定。因此，它不适合在需要精确测量的地方使用。

　　燃烧

　　该传感器在铂电阻表面制备了一层耐高温的催化剂层。在一定温度下，可燃气体在其表面被催化燃烧。燃烧是铂电阻温度升高，阻值发生变化。变化值就是可燃气体的浓度。功能。

　　优势

　　催化燃烧气体传感器选择性地检测可燃气体：传感器不响应任何不可燃的气体。催化燃烧气体传感器测量准确，响应速度快，使用寿命长。传感器的输出直接关系到环境的爆炸危险性，是安检测领域的一类主导传感器。

　　缺点

　　在可燃气体范围内，没有选择性。用暗火作业时有着火和爆炸的危险。大多数元素有机蒸气对传感器有毒。

　　导热池

　　每种气体都有其特定的热导率。当两种或两种以上气体的导热系数差异较大时，可用导热元件来区分其中一种成分的含量。该传感器已在传感上用于氢气的检测、二氧化碳的检测、高浓度甲烷的检测。

　　这种气体传感器的应用范围较窄，限制因素较多。

　　电化学式

　　其相当一部分易燃、有毒、有害气体具有电化学活性，可以被电化学氧化或还原。使用这些反应，可以区分气体成分并检测气体浓度。电化学气体传感器有很多子类：

　　(1)原电池式气体传感器(又名：Gavoni电池式气体传感器、燃料电池式气体传感器、自发电池式气体传感器)，其原理与我们使用的干电池相同，但是，电池的碳锰电极被气体电极所取代。在氧传感器的情况下，氧气在阴极被还原，电子通过安培计流向铅金属被氧化的阳极。电流的大小与氧气的浓度直接相关。该传感器可有效检测氧气、二氧化硫、氯气等。

　　(2)恒电位电解池式气体传感器。该传感器对于检测还原性气体有效。它的原理不同于原来的电池式传感器。它的电化学反应是在电流作用下发生的。它是一个真正的库仑传感器。该传感器已成功应用于一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、联氨等气体的检测，是现有有毒有害气体检测的主流传感器。

　　(3) 浓电池型气体传感器，电化学活性气体会自发地在电化学电池的两侧形成浓电动势，电动势的大小与气体的浓度有关。这种传感器的成功例子是汽车氧传感器、固体电解质二氧化碳传感器。

　　(4)、极限电流型气体传感器，有一种测量氧浓度的传感器，它利用电化学电池中的极限电流与载流子浓度有关的原理制备氧(气)浓度传感器，用于用于汽车氧气检测和钢水氧浓度检测。

　　红外

　　大多数气体在中红外区都有特征吸收峰，通过检测特征吸收峰所在位置的吸收可以确定某种气体的浓度。

　　这种传感器曾经是一个大型的分析仪器，但近年来，随着基于MEMS技术的传感器产业的发展，这种传感器的体积已经从一个10升、45公斤的巨无霸缩小到2个毫升（拇指大小）左右。使用无需调制光源的红外探测器，使仪器没有机械运动部件，免维护。红外气体传感器可以有效区分气体种类，准确测量气体浓度。

　　原理

　　以常见的红外气体检测仪为例，说明气体检测仪的原理：

　　可以通过测量吸收光谱来识别气体的种类；通过测量吸收强度可以确定待测气体的浓度。红外探测器具有广泛的应用。它不仅可以分析气体成分，还可以分析溶液成分。灵敏度高，反应迅速，连续在线指示，也可组成调节系统。工业上常用的红外气体检测仪的检测部分是由两个结构相同的平行光学系统组成。

　　一间是测量室，一间是资料室。两个腔室通过挡光板同时或按一定周期交替打开和关闭光路。将被测气体引入测量室后，吸收被测气体特定波长的光，从而降低通过测量室光路进入红外接收气室的光通量. 气体浓度越高，进入红外接收气室的光通量越少；当通过参考室的光通量恒定时，进入红外接收气室的光通量也恒定。因此，被测气体浓度越高，通过测量室和参考室的光通量差异越大。这种光通量差以一定的周期性振幅投射到红外接收气室。接收气室被厚度为几微米的金属薄膜分成两半。腔体中密封有浓度较高的被测组分气体，可以吸收吸收波长范围内的所有入射红外线，从而使脉动光通量变成周期性的温度变化，可以转化为温度的变化压力根据气态方程，再由电容式传感器检测，放大后表示被测气体的浓度。除了电容式传感器，也可采用直接探测红外线的量子红外传感器，以红外干涉滤光片进行波长选择，以可调激光器为光源，构成新型固态红外气体探测器。该检测仪仅需一个光源、一个测量室和一个红外传感器即可完成气体浓度的测量。

　　气体检测仪可检测硫化氢、一氧化碳、氧气、二氧化硫、磷化氢、氨气、二氧化氮、氰化氢、氯气、二氧化氯、臭氧及可燃气体等多种气体，广泛应用于石化、煤炭、冶金、化工等行业、市政燃气、环境监测等场所进行现场检查。可满足特殊场合的测量需要；可检测隧道、管道、储罐、密闭空间等气体浓度或泄漏检测。

　　维护

　　1、检查气体流速，一般为30/h，流速过大或过小都会对分析仪结果有很大影响

　　2、更换滤纸：停气泵，排空滤槽

　　3、检查气路系统是否漏气。滴水泵隔膜是否损坏，取样探头密封圈是否破损，四通阀和冷凝水是否损坏等。

　　4、清洗取样探头，疏通取样孔管道

　　5、检查冷凝器工作是否正常，一般温度调整在3摄氏度以内

　　6、检查计量室是否脏污，及时清洗。

　　气体检测仪的使用寿命主要取决于其主要部件——传感器。

　　我们也知道，不可能有一种传感器可以检测所有气体并满足所有要求。各种气体和环境所使用的传感器也不同，大致可分为：检测有毒气体浓度的传感器和检测可燃性气体爆炸浓度的传感器。

　　大多数用于测量有毒气体浓度的传感器都是电化学传感器，它们是根据电化学原理工作的。影响他们生活的主要是电解质。一般传感器2-3年后，电解液将不再消耗。正常工作，所以电化学传感器的使用寿命为2～3年。

　　用于检测可燃气体浓度的传感器大多为催化燃烧传感器，其使用寿命为3～5年。

　　购买方式

　　1）确认被检测气体的种类和浓度范围：

　　每个生产部门都会遇到不同类型的气体。选择气体检测仪时，必须考虑所有可能的情况。如果有大量的甲烷和其他毒性较小的烷烃，选择LEL检测仪无疑是合适的。这不仅是因为LEL检测仪原理简单、应用广泛，而且还具有维护和校准方便的特点。如果有一氧化碳、硫化氢等有毒气体，首先要选择特定的气体检测仪，以保证工作人员的安。如果有机物有毒有害气体较多，考虑到浓度低可能引起人员中毒，如芳烃、卤代烃、氨（胺）类、醚类、醇类、脂肪类等，你应该选择上一章介绍的轻气体。电离检测器，切勿使用 LEL 检测器，因为这可能导致人身伤害或死亡。

　　如果气体种类涵盖以上几种气体，选择复合式气体检测仪可能会事半功倍。

　　2）确定使用场合：

　　不同的工业环境需要不同类型的气体检测仪。

　　A) 固定式气体检测仪：

　　这是一种广泛用于工业设备和生产过程中的检测器。它可以安装在特定的检测点上以检测特定的气体泄漏。益阳固定探测器一般为二体式。由传感器和变送器组成的检测头整体安装在检测现场，由电路、电源和显示报警装置组成的二次仪表整体安装在安的地方，便于监控。其检测原理与上节所述相同，但在工艺和技术上更适合定点检测所要求的连续、长期稳定的特点。还应根据现场气体的种类和浓度来选择。同时，应注意安装在特定气体容易泄漏的部位。例如，传感器安装的有效高度应根据气体的比重来选择。

　　B) 便携式气体检测仪：

　　由于便携式仪器操作方便，体积小，可以携带到不同的生产现场。益阳电化学检测仪采用碱性电池供电，可连续使用1000小时；新型LEL检测仪、PID及复合仪表采用充电电池（有的采用无记忆镍氢或锂离子电池），一般可连续工作近12小时，因此此类仪表在各工厂及卫生领域的应用部门越来越广泛。

　　如果这类仪器作为开放场所的安报警器，如露天车间，可以采用便携式扩散式气体检测仪，因为它可以连续、实时、准确地显示有毒有害气体浓度。地点。其中一些新仪器还配备了振动报警配件——避免在嘈杂的环境中听到声音报警，并安装电脑芯片记录峰值、STEL（15分钟短时暴露水平）和TWA（8小时统计加权） ). 均值）——为工人的健康和安提供具体指导。

　　进入密闭空间，如反应罐、储罐或容器、下水道或其他地下管道、地下设施、农业封闭粮仓、铁路罐车、船舶货舱、隧道等工作场所，人员进入前必须进行检查，检测应在密闭空间外进行。此时就需要选择内置采样泵的多气体检测仪。如果环境中存在多种气体，选择复合式气体检测仪可能会事半功倍。

　　C) 复合气体检测仪

　　复合式多气体检测仪可在一台仪器上配备所需的多个气体检测传感器，因此具有体积小、重量轻、响应速度快、可同时显示多种气体浓度等特点。更重要的是，益阳复合多气体检测仪的价格比多单扩散气体检测仪便宜，使用更方便。需要注意的是，在选择这类检测仪时，选择具有各传感器单独切换功能的仪器，以免一个传感器损坏影响其他传感器的使用。