常见气体传感器的浓度检测范围、分辨率、允许浓度和最高承受浓度(ppm)
| 传感器 |
检测范围 |
分辨率 |
TWA |
最高浓度 |
| 一氧化碳 |
0-500 |
1 |
25 |
1500 |
| 硫化氢 |
0-100 |
1 |
10 |
500 |
| 二氧化硫 |
0-20 |
0.1 |
2 |
150 |
| 一氧化氮 |
0-250 |
1 |
25 |
1000 |
| 氨气 |
0-50 |
1 |
25 |
200 |
| 氨化氢 |
0-100 |
1 |
10 |
100 |
| 氮气 |
0-10 |
0.1 |
0.5 |
30 |
| VOC |
0-10000 |
0.1 |
|
无限制 |
注:VOC是挥发性有机化合物的简称,它是非工业环境中最常见的空气污染物之一。室内空气中VOC 主要来源于建筑和装饰材料,例如:油漆、涂料、填料、密封剂、粘合剂、地面覆盖物、墙面覆盖物和家具等.
气体传感器参数介绍 1 主要特性 1.1 稳定性 稳定性是指传感器在整个工作时间内基本响应的稳定性,取决于零点漂移和区间漂移零点漂移是指在没有目标气体时,整个工作时间内传感器输出响应的变化区间漂移是指传感器连续置于目标气体中的输出响应变化,表现为传感器输出信号在工作时间内的降低理想情况下,一个传感器在连续工作条件下,每年零点漂移小于10% 1.2 灵敏度 灵敏度是指传感器输出变化量与被测输入变化量之比,主要依赖于传感器结构所使用的技术大多数气体传感器的设计原理都采用生物化学、电化学、物理和光学首先要考虑的是选择一种敏感技术,它对目标气体的阀限制(TLV-thresh-old limit value)或最低爆炸限(LEL-lower explosive limit)的百分比的检测要有足够的灵敏性 1.3 选择性 选择性也被称为交叉灵敏度可以通过测量由某一种浓度的干扰气体所产生的传感器响应来确定这个响应等价于一定浓度的目标气体所产生的传感器响应这种特性在追踪多种气体的应用中是非常重要的,因为交叉灵敏度会降低测量的重复性和可靠性,理想传感器应具有高灵敏度和高选择性 1.4 抗腐蚀性 抗腐蚀性是指传感器暴露于高体积分数目标气体中的能力在气体大量泄漏时,探头应能够承受期望气体体积分数10~20倍在返回正常工作条件下,传感器漂移和零点校正值应尽可能小。 气体传感器的基本特征,即灵敏度、选择性以及稳定性等,主要通过材料的选择来确定选择适当的材料和开发新材料,使气体传感器的敏感特性达到最优。
常见气体传感器类型
1 半导体气体传感器
半导体气体传感器是采用金属氧化物或金属半导体氧化物材料做成的元件,与气体相互作用时产生表面吸附或反应,引起以载流子运动为特征的电导率或伏安特性或表面电位变化。这些都是由材料的半导体性质决定的。
2 电化学型气体传感器
电化学型气体传感器可分为原电池式、可控电位电解式、电量式和离子电极式四种类型。原电池式气体传感器通过检测电流来检测气体的体积分数,市售的检测缺氧的仪器几乎都配有这种传感器,近年来,又开 发了检测酸性气体和毒性气体的原电池式传感器。可控电位电解式传感器是通过测量电解时流过的电流来检测气体的体积分数,和原电池式不同的是,需要由外界施加特定电压,除了能检测CO,NO,N02,02,S02等气体外,还能检测血液中的氧体积分数。电量式气体传感器是通过被测气体与电解质反应产生的电流来检测气体的体积分数。离子电极式气体传感器出现得较早,通过测量离子极化电流来检测气体的体积分数已电化学式气体传感器主要的优点是检测气体的灵敏度高、选择性好。
3固体电解质气体传感器
固体电解质气体传感器是一种以离子导体为电解质的化学电池。20世纪70年代开始,固体电解质气体传感器由于电导率高、灵敏度和选择性好,获得了迅速的发展,现在几乎应用于环保、节能、矿业、汽车工业等各个领域,其产量大、应用广,仅次于金属氧化物半导体气体传感器。近来国外有些学者把固体电解质气体传感器分为下列三类:
(1)材料中吸附待测气体派生的离子与电解质中的移动离子相同的传感器,例如氧气传感器等。
(2)材料中吸附待测气体派生的离子与电解质中的移动离子不相同的传感器,例如用于测量氧气的由固体电解质SrF2H和Pt电极组成的气体传感器。
(3)材料中吸附待测气体派生的离子与电解质中的移动离子以及材料中的固定离子都不相同的传感器,例如新开发高质量的C02固体电解质气体传感器是由固体电解质NASIC(Na3Zr2Si2P012)和辅助电极材料Na2CO3-BaC03或Li2C03-CaC03,Li2C03- BaC03组成的。
5光学式气体传感器
6高分子气体传感器 |