氣體檢測儀的分類和原理

               氣體檢測儀的關(guān)鍵部件是氣體傳感器。原則上，氣體傳感器可分為三類： A) 利用物理和化學(xué)特性的氣體傳感器：如半導(dǎo)體型（表面控制型、體積控制型、表面電位型）、催化燃燒型、固體導(dǎo)熱型等b) 使用物理特性的氣體傳感器：如熱導(dǎo)率、光干涉、紅外吸收等 C) 使用電化學(xué)特性的氣體傳感器：如恒電位電解、卡瓦尼電池、隔膜離子電極、固定電解質(zhì)等。針對危害，我們將有毒有害氣體分為可燃?xì)怏w和有毒氣體兩大類。由于它們的性質(zhì)和危害不同，其檢測方法也不同?？扇?xì)怏w是石油化工等工業(yè)場合遇到的最危險(xiǎn)的氣體。主要是烷烴等有機(jī)氣體和一氧化碳等無機(jī)氣體?？扇?xì)怏w爆炸必須滿足一定的條件，即：一定濃度的可燃?xì)怏w、一定量的氧氣和足夠的熱量來點(diǎn)燃其火源。這就是爆炸的三個要素（如上圖左圖所示的爆炸三角形），一個缺一不可，也就是說，缺少其中任何一個條件都不會引起火災(zāi)和爆炸。當(dāng)可燃?xì)怏w（蒸汽、粉塵）與氧氣混合達(dá)到一定濃度時，遇一定溫度的火源會發(fā)生爆炸。我們將可燃?xì)怏w遇火源爆炸的濃度稱為爆炸濃度極限，或簡稱爆炸極限，一般用%表示。事實(shí)上，這種混合物在任何混合比例下都不會爆炸，需要一個濃度范圍。如上圖右側(cè)陰影部分所示。當(dāng)可燃?xì)怏w濃度低于LEL（zui低爆炸極限）（可燃?xì)怏w濃度不足）且其濃度高于UEL（爆炸極限）（氧氣不足）時，不會發(fā)生爆炸。不同的可燃?xì)怏w有不同的LEL和UEL，校準(zhǔn)儀器時應(yīng)注意。市場上也有直接測量可燃?xì)怏w體積濃度的熱導(dǎo)VOL檢測器。同時，也有將LEL/VOL合二為一的檢測器。 VOL 可燃?xì)怏w探測器特別適用于測量缺氧環(huán)境中可燃?xì)怏w的體積 (VOL) 濃度。生產(chǎn)原材料中可能存在有毒氣體，例如大多數(shù)有機(jī)化學(xué)品 (VOC)，但也可能存在有毒氣體?？赡艽嬖谟谏a(chǎn)過程中各個環(huán)節(jié)的副產(chǎn)品中，如氨、一氧化碳、硫化氫等。它們是對工人造成傷害的風(fēng)險(xiǎn)因素。這種危害不僅包括直接傷害，如身體不適、疾病、死亡等，還包括對人體的危害，如殘疾、癌癥等。這些有毒有害氣體的檢測是我們發(fā)展中國家應(yīng)該開始充分重視的問題。目前，對于特定有毒氣體的檢測，我們使用的最多的是專用的氣體傳感器。它可以包括上面列出的所有氣體傳感器，以及前兩章中描述的光電離檢測器。其中，檢測無機(jī)氣體zui常用、技術(shù)比較成熟、綜合指標(biāo)zui好的是恒電位電解法，也就是我們常說的電化學(xué)傳感器。電化學(xué)傳感器的組成是：將兩個反應(yīng)電極——工作電極和對電極以及一個參比電極放在特定的電解質(zhì)中，然后在反應(yīng)電極之間施加足夠的電壓，使鍍有重金屬催化劑的氣體傳輸?shù)奖粶y物在薄膜中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，然后由儀器中的電路系統(tǒng)測量氣體電解時產(chǎn)生的電流，然后由儀器中的微處理器計(jì)算出氣體的濃度。
        目前可以檢測特定氣體的電化學(xué)傳感器包括：一氧化碳、硫化氫、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、氨、氯氣、環(huán)氧乙烷、氯化氫等。 氧氣也是一個需要高度關(guān)注的因素在工業(yè)環(huán)境中，尤其是在封閉環(huán)境中。一般我們把含氧量超過23.5%的稱為氧過量（富氧），此時容易爆炸；而含氧量低于19.5%則為缺氧（缺氧），此時工人容易窒息、昏迷。甚至有死亡的危險(xiǎn)。正常的含氧量應(yīng)該在20.9%左右。氧檢測器也是一種電化學(xué)傳感器。氣體檢測儀選擇問題：在我國，由于歷史和認(rèn)知的原因，我們在選擇各種檢測儀時遇到的問題比較多，具體體現(xiàn)在：1）可燃?xì)怏w的檢測比有毒氣體的檢測更重要。檢測。 2）對可能引起急性中毒的氣體的檢測比對可能引起慢性中毒的氣體的檢測更重要。大量可燃?xì)怏w泄漏引發(fā)爆炸事故的xue腥教訓(xùn)，讓人明白我們非常重視可燃?xì)怏w檢測?？梢哉f，在任何石化或化工廠中，危險(xiǎn)氣體檢測儀大多是LEL檢測儀。但僅配備LEL檢測儀還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以真正保護(hù)工人的安全和健康。另外，目前我們對硫化氫等可引起急性中毒的氣體的檢測比較重視，而對芳香烴等可引起慢性中毒的氣體的檢測重視不夠。和酒精。工人的健康和安全危害不亞于可引起急性中毒的氣體！它們可能導(dǎo)致癌癥和其他看不見的疾病，影響工人的生命和健康。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，除了認(rèn)知方面的原因，市場上缺乏可以檢測較低濃度的合適的有機(jī)氣體檢測儀也是一個重要原因。