氣體檢測(cè)儀的分類和原理

               氣體檢測(cè)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(duì)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(cè)方法也不同?？扇?xì)怏w是石油化工等工業(yè)場(chǎng)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(wú)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(lái)點(diǎn)燃其火源。這就是爆炸的三個(gè)要素（如上圖左圖所示的爆炸三角形），一個(gè)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）與氧氣混合達(dá)到一定濃度時(shí)，遇一定溫度的火源會(huì)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(jiǎn)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(huì)爆炸，需要一個(gè)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(shí)，不會(huì)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(shí)應(yīng)注意。市場(chǎng)上也有直接測(cè)量可燃?xì)怏w體積濃度的熱導(dǎo)VOL檢測(cè)器。同時(shí)，也有將LEL/VOL合二為一的檢測(cè)器。 VOL 可燃?xì)怏w探測(cè)器特別適用于測(cè)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。可能存在于生產(chǎn)過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的副產(chǎn)品中，如氨、一氧化碳、硫化氫等。它們是對(duì)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(duì)人體的危害，如殘疾、癌癥等。這些有毒有害氣體的檢測(cè)是我們發(fā)展中國(guó)家應(yīng)該開始充分重視的問題。目前，對(duì)于特定有毒氣體的檢測(cè)，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(cè)器。其中，檢測(cè)無(wú)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(gè)反應(yīng)電極——工作電極和對(duì)電極以及一個(gè)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(cè)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(cè)量氣體電解時(shí)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(cè)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(gè)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(shí)容易爆炸；而含氧量低于19.5%則為缺氧（缺氧），此時(shí)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(cè)器也是一種電化學(xué)傳感器。氣體檢測(cè)儀選擇問題：在我國(guó)，由于歷史和認(rèn)知的原因，我們?cè)谶x擇各種檢測(cè)儀時(shí)遇到的問題比較多，具體體現(xiàn)在：1）可燃?xì)怏w的檢測(cè)比有毒氣體的檢測(cè)更重要。檢測(cè)。 2）對(duì)可能引起急性中毒的氣體的檢測(cè)比對(duì)可能引起慢性中毒的氣體的檢測(cè)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(cè)?？梢哉f，在任何石化或化工廠中，危險(xiǎn)氣體檢測(cè)儀大多是LEL檢測(cè)儀。但僅配備LEL檢測(cè)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(duì)硫化氫等可引起急性中毒的氣體的檢測(cè)比較重視，而對(duì)芳香烴等可引起慢性中毒的氣體的檢測(cè)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(chǎng)上缺乏可以檢測(cè)較低濃度的合適的有機(jī)氣體檢測(cè)儀也是一個(gè)重要原因。