可燃有毒氣體報警器通過不同類型的傳感器技術實現(xiàn)檢測,其檢測原理根據(jù)氣體類型和傳感器特性可分為以下兩類,涵蓋多種具體實現(xiàn)方式:
一、可燃氣體檢測原理
1.催化燃燒式
-原理:可燃氣體在催化劑作用下發(fā)生無焰燃燒,產(chǎn)生熱量導致檢測元件(如鉑絲)溫度升高,電阻率變化打破惠斯通電橋平衡,輸出與氣體濃度成正比的電壓信號。
-特點:
-靈敏度高,線性范圍寬(0-100%LEL)。
-需氧氣參與反應,高溫元件易被硫化物“中毒”失效。
-適用于加油站、化工廠等可燃氣體防爆場所。
2.紅外吸收式
-原理:不同氣體對特定波長紅外光有吸收作用,通過檢測光強衰減計算濃度(朗伯-比爾定律)。
-特點:
-非接觸式檢測,傳感器壽命長(5-10年)。
-對濕度、粉塵耐受性強,適合高濃度或長期監(jiān)測。
-結構復雜、成本高,僅適用于“紅外活性”氣體(如烷烴類、CO?)。
3.半導體式
-原理:金屬氧化物半導體材料吸附可燃氣體后,表面電子狀態(tài)改變導致電阻變化,轉換為電信號。
-特點:
-成本低,適用于多種可燃氣體(如甲烷、氫氣)。
-靈敏度較低,易受環(huán)境干擾。

二、有毒氣體檢測原理
1.電化學型
-原理:氣體在電極上發(fā)生氧化還原反應,產(chǎn)生與濃度成比例的電流信號。
-特點:
-高靈敏度(ppm級),選擇性針對特定氣體(如CO、H?S)。
-功耗低,適合便攜式設備,但壽命較短(1-3年),需定期校準。
-廣泛應用于工業(yè)環(huán)境監(jiān)測、有限空間作業(yè)。
2.光離子化型(PID)
-原理:紫外光電離氣體分子產(chǎn)生離子流,通過檢測電流強度確定濃度。
-特點:
-響應速度快(秒級),可檢測ppb-ppm級極低濃度。
-適用于揮發(fā)性有機物(VOCs),但需根據(jù)氣體電離能選擇光源,無法區(qū)分同IP值氣體。
-常用于室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測、化工泄漏應急檢測。
3.半導體型
-原理:金屬氧化物半導體材料吸附有毒氣體后電阻變化,轉換為電信號。
-特點:
-結構簡單,成本低,適用于多種有毒氣體(如NO?、甲醛)。
-靈敏度較低,易受環(huán)境影響。
三、檢測過程與信號處理
1.信號轉換:傳感器捕捉氣體濃度信號后,轉換為電壓或電流信號。
2.放大處理:通過前置放大電路增強信號,可能直接輸出數(shù)字信號或經(jīng)A/D轉換。
3.濃度計算:模擬信號經(jīng)線性化處理后,轉化為濃度值并顯示。
4.報警觸發(fā):當濃度超過預設閾值時,發(fā)出聲光報警信號。
四、應用場景與傳感器選擇
-可燃氣體場所:優(yōu)先選擇催化燃燒式或紅外吸收式傳感器,確保防爆需求。
-有毒氣體環(huán)境:根據(jù)氣體類型選擇電化學型(高靈敏度)或光離子化型(快速響應)。
-綜合監(jiān)測:多傳感器組合使用,覆蓋可燃與有毒氣體,提升安全性。