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气体检测仪使用的催化扩散传感器和电化学传感器有什么不同?

发表时间:2022-07-12 15:18【 阅读量:-查看手机网址
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 当今气体检测仪中使用了两种非常常见的传感器类型:


 (1)催化扩散传感器


 催化扩散传感器是用于检测可燃气体和蒸气的最广泛使用的设备。这些传感器从将电线缠绕成线圈开始。然后这些线圈掺杂有两种类型的催化剂:一种使元素活跃,另一种使其失明。然后将这些不同的线圈匹配成成对的参考和传感元件。这形成了可燃气体传感器。


 然后将该传感器放入电路中,在两个元件上施加固定电压,使它们加热到非常高的温度。传感器还连接到平衡电阻,即惠斯通电桥,用于检测传感器元件电阻的变化。当可燃气体与传感器接触时,有源元件开始燃烧气体,使其温度升高。参考元件的温度保持不变,因为它不能燃烧气体。有源元件的加热增加会导致电路中的不平衡,这被解释为正可燃信号。


 由于燃烧发生在传感器室内,因此传感器的设计和制造方式必须确保其本质上是安全的,并且在暴露于可燃环境时不会充当点火源。这是通过使用阻火器来实现的。该装置通常由烧结材料制成,用作从传感器逸出的气体的冷却路径。只有经过第三方认证机构(UL、CSA、MSHA、FM或CENELEC)测试和认证的设备才能被认为是本质安全的。


 (2)电化学传感器


 电化学传感器的基本组件是工作(或传感)电极、对电极,通常还有参考电极。这些电极被封装在与液体电解质接触的传感器外壳中。工作电极位于Teflon膜的内表面,该膜对气体是可渗透的,但对电解质是不可渗透的。


 气体扩散到传感器中并通过膜到达工作电极。当气体到达工作电极时,发生电化学反应;取决于气体的类型,氧化或还原。例如,一氧化碳可以被氧化成二氧化碳或氧气可以还原为水。氧化反应导致电子通过外电路从工作电极流向对电极;


 相反,还原反应导致电子从反电极流向工作电极。这种电子流构成电流,该电流与气体浓度成正比。仪器中的电子设备检测并放大电流,并根据校准调整输出。然后,仪器会显示气体浓度,例如,有毒气体传感器的百万分之几(PPM)和氧气传感器的体积百分比。