氣體檢測儀是一種氣體泄露濃度檢測的儀器儀表工具，其中包括:便攜式氣體檢測儀、手持式氣體檢測儀、固定式氣體檢測儀、在線式氣體檢測儀等。
主要利用氣體傳感器來檢測環(huán)境中存在的氣體種類，氣體傳感器是用來檢測氣體的成份和含量的傳感器。
一般認為，氣體傳感器的定義是以檢測目標為分類基礎(chǔ)的，也就是說，凡是用于檢測氣體成份和濃度的傳感器都稱作氣體傳感器，不管它是用物理方法，還是用化學方法。
比如，檢測氣體流量的傳感器不被看作氣體傳感器，但是熱導式氣體分析儀卻屬于重要的氣體傳感器，盡管它們有時使用大體一致的檢測原理。
選購方法
1)確認所要檢測氣體種類和濃度范圍:
每一個生產(chǎn)部門所遇到的氣體種類都是不同的。在選擇氣體檢測儀時就要考慮到所有可能發(fā)生的情況。如果甲烷和其它毒性較小的烷烴類居多，選擇LEL檢測儀無疑是較為合適的。
這不僅是因為LEL檢測儀原理簡單，應(yīng)用較廣，同時它還具有維修、校準方便的特點。如果存在一氧化碳、硫化氫等有毒氣體，就要優(yōu)先選擇一個特定氣體檢測儀才能保證工人的安全。
如果更多的是有機有毒有害氣體，考慮到其可能引起人員中毒的濃度較低，比如芳香烴、鹵代烴、氨(胺)、醚、醇、脂等等，就應(yīng)當選擇前章介紹的光離子化檢測儀，而絕對不要使用LEL檢測器應(yīng)付，因為這可能會導致人員傷亡。
如果氣體種類覆蓋了以上幾類氣體，選擇一個復合式氣體檢測儀可能會達到事半功倍的效果。
2)確定使用場合:
工業(yè)環(huán)境的不同，選擇氣體檢測儀種類也不同。
A)固定式氣體檢測儀:
這是在工業(yè)裝置上和生產(chǎn)過程中使用較多的檢測儀。它可以安裝在特定的檢測點上對特定的氣體泄漏進行檢測。
弈揚固定式檢測器一般為兩體式，有傳感器和變送組成的檢測頭為一體安裝在檢測現(xiàn)場，有電路、電源和顯示報警裝置組成的二次儀表為一體安裝在安全場所，便于監(jiān)視。
它的檢測原理同前節(jié)所述，只是在工藝和技術(shù)上更適合于固定檢測所要求的連續(xù)、長時間穩(wěn)定等特點。
它們同樣要根據(jù)現(xiàn)場氣體的種類和濃度加以選擇，同時還要注意將它們安裝在特定氣體最可能泄漏的部位，比如要根據(jù)氣體的比重選擇傳感器安裝的比較有效的高度等等。
B)便攜式氣體檢測儀:
由于便攜式儀器操作方便，體積小巧，可以攜帶至不同的生產(chǎn)部位，弈揚電化學檢測儀采用堿性電池供電,可連續(xù)使用1000小時;新型LEL檢測儀、PID和復合式儀器采用可充電池(有些已采用無記憶的鎳氫或鋰離子電池)，使得它們一般可以連續(xù)工作近12小時，所以，作為這類儀器在各類工廠和衛(wèi)生部門的應(yīng)用越來越廣。
如果是在開放的場合，比如敞開的工作車間使用這類儀器作為安全報警，可以使用隨身佩戴的擴散式氣體檢測儀，因為它可以連續(xù)、實時、準確地顯示現(xiàn)場的有毒有害氣體的濃度。
這類的新型儀器有的還配有振動警報附件--以避免在嘈雜環(huán)境中聽不到聲音報警，并安裝計算機芯片來記錄峰值、STEL(15分鐘短期暴露水平)和TWA(8小時統(tǒng)計權(quán)重平均值)--為工人健康和安全提供具體的指導。
如果是進入密閉空間，比如反應(yīng)罐、儲料罐或容器、下水道或其它地下管道、地下設(shè)施、農(nóng)業(yè)密閉糧倉、鐵路罐車、船運貨艙、隧道等工作場合，在人員進入之前，就必須進行檢測，而且要在密閉空間外進行檢測。
此時，就必須選擇帶有內(nèi)置采樣泵的多氣體檢測儀。如果環(huán)境中存在多種氣體，選擇一個復合式氣體檢測儀可能會達到事半功倍的效果。
C)復合式氣體檢測儀
復合式多氣體檢測儀可以在一臺儀器上配備所需的多個氣體檢測傳感器，所以它具有體積小、重量輕、響應(yīng)快、同時多氣體濃度顯示的特點。
更重要的是，弈揚復合式多氣體檢測儀的價格要比多個單一擴散式氣體檢測儀便宜一些，使用起來也更加方便。
需要注意的是在選擇這類檢測儀時，選擇具有單獨開關(guān)各個傳感器功能的儀器，以防止由于一個傳感器損害影響其它傳感器使用。
氣體分析儀是測量氣體成分的流程分析儀表，在很多生產(chǎn)過程中，特別是在存在化學反應(yīng)的生產(chǎn)過程中，僅僅根據(jù)溫度、壓力、流量等物理參數(shù)進行自動控制常常是不夠的。由于被分析氣體的千差萬別和分析原理的多種多樣，氣體分析儀的種類繁多。
1、熱磁式
其原理是利用煙氣組分中氧氣的磁化率特別高這一物理特性來測定煙氣中含氧量。氧氣為順磁性氣體(氣體能被磁場所吸引的稱為順磁性氣體)，在不均勻磁場中受到吸引而流向磁場較強處。在該處設(shè)有加熱絲，使此處氧的溫度升高而磁化率下降，因而磁場吸引力減小，受后面磁化率較高的未被加熱的氧氣分子推擠而排出磁場，由此造成“熱磁對流”或“磁風”現(xiàn)象。在一定的氣樣壓力、溫度和流量下，通過測量磁風大小就可測得氣樣中氧氣含量。由于熱敏元件(鉑絲)既作為不平衡電橋的兩個橋臂電阻，又作為加熱電阻絲，在磁風的作用下出現(xiàn)溫度梯度，即進氣側(cè)橋臂的溫度低于出氣側(cè)橋臂的溫度。不平衡電橋?qū)㈦S著氣樣中氧氣含量的不同，輸出相應(yīng)的電壓值。
熱磁式氧分析儀具有結(jié)構(gòu)簡單、便于制造和調(diào)整等優(yōu)點。
2、電化學式
一種化學類的氣體分析儀表。它根據(jù)化學反應(yīng)所引起的離子量的變化或電流變化來測量氣體成分。為了提高選擇性，防止測量電極表面沾污和保持電解液性能，一般采用隔膜結(jié)構(gòu)。常用的電化學式分析儀有定電位電解式和伽伐尼電池式兩種。定電位電解式分析儀的工作原理是在電極上施加特定電位，被測氣體在電極表面就產(chǎn)生電解作用，只要測量加在電極上的電位，即可確定被測氣體特有的電解電位，從而使儀表具有選擇識別被測氣體的能力。伽伐尼電池式分析儀是將透過隔膜而擴散到電解液中的被測氣體電解，測量所形成的電解電流，就能確定被測氣體的濃度。通過選擇不同的電極材料和電解液來改變電極表面的內(nèi)部電壓從而實現(xiàn)對具有不同電解電位的氣體的選擇性。
3、非分散紅外分析
非分散紅外分析同時采用窄帶濾光片和氣體過濾相關(guān)法兩種非色散光譜分析技術(shù)結(jié)合，適合于氣體不同的測量范圍要求。過濾相關(guān)法能夠測量低量程氣體并有效避免交叉干擾，這種獨特技術(shù)能消除弱吸收氣體如CO和高吸收氣體CO2交叉干擾。
熱源發(fā)出的紅外光被旋轉(zhuǎn)過濾器過濾，導致系列脈沖信號直接通過包含樣本氣體的單元，當過濾器輪旋轉(zhuǎn)時固態(tài)檢測器反映出信號變化并將信號放大輸出以及顯
4、熱導式
一種物理類的氣體分析儀表。它根據(jù)不同氣體具有不同熱傳導能力的原理，通過測定混合氣體導熱系數(shù)來推算其中某些組分的含量。這種分析儀表簡單可靠,適用的氣體種類較多,是一種基本的分析儀表。但直接測量氣體的導熱系數(shù)比較困難，所以實際上常把氣體導熱系數(shù)的變化轉(zhuǎn)換為電阻的變化，再用電橋來測定。熱導式氣體分析儀的熱敏元件主要有半導體敏感元件和金屬電阻絲兩類。半導體敏感元件體積小、熱慣性小，電阻溫度系數(shù)大,所以靈敏度高,時間滯后小。在鉑線圈上燒結(jié)珠形金屬氧化物作為敏感元件，再在內(nèi)電阻、發(fā)熱量均相等的同樣鉑線圈上繞結(jié)對氣體無反應(yīng)的材料作為補償用元件。這兩種元件作為兩臂構(gòu)成電橋電路，即是測量回路。半導體金屬氧化物敏感元件吸附被測氣體時，電導率和熱導率即發(fā)生變化，元件的散熱狀態(tài)也隨之變化。元件溫度變化使鉑線圈的電阻變化，電橋遂有一不平衡電壓輸出，據(jù)此可檢測氣體的濃度。熱導式氣體分析儀的應(yīng)用范圍很廣，除通常用來分析氫氣、氨氣、二氧化碳、二氧化硫和低濃度可燃性氣體含量外，還可作為色譜分析儀中的檢測器用以分析其他成分。
5、紅外線吸收式
根據(jù)不同組分氣體對不同波長的紅外線具有選擇性吸收的特性而工作的分析儀表。測量這種吸收光譜可判別出氣體的種類;測量吸收強度可確定被測氣體的濃度。紅外線分析儀的使用范圍寬，不僅可分析氣體成分，也可分析溶液成分，且靈敏度較高，反應(yīng)迅速,能在線連續(xù)指示,也可組成調(diào)節(jié)系統(tǒng)。工業(yè)上常用的紅外線氣體分析儀的檢測部分由兩個并列的結(jié)構(gòu)相同的光學系統(tǒng)組成。
一個是測量室，一個是參比室。兩室通過切光板以一定周期同時或交替開閉光路。在測量室中導入被測氣體后，具有被測氣體特有波長的光被吸收，從而使透過測量室這一光路而進入紅外線接收氣室的光通量減少。氣體濃度越高，進入到紅外線接收氣室的光通量就越少;而透過參比室的光通量是一定的，進入到紅外線接收氣室的光通量也一定。因此，被測氣體濃度越高，透過測量室和參比室的光通量差值就越大。這個光通量差值是以一定周期振動的振幅投射到紅外線接收氣室的。接收氣室用幾微米厚的金屬薄膜分隔為兩半部，室內(nèi)封有濃度較大的被測組分氣體，在吸收波長范圍內(nèi)能將射入的紅外線全部吸收，從而使脈動的光通量變?yōu)闇囟鹊闹芷谧兓?，再可根?jù)氣態(tài)方程使溫度的變化轉(zhuǎn)換為壓力的變化，然后用電容式傳感器來檢測，經(jīng)過放大處理后指示出被測氣體濃度。除用電容式傳感器外，也可用直接檢測紅外線的量子式紅外線傳感器，并采用紅外干涉濾光片進行波長選擇和配以可調(diào)激光器作光源，形成一種嶄新的全固體式紅外氣體分析儀。這種分析儀只用一個光源、一個測量室、一個紅外線傳感器就能完成氣體濃度的測量。此外，若采用裝有多個不同波長的濾光盤，則能同時分別測定多組分氣體中的各種氣體的濃度。
與紅外線分析儀原理相似的還有紫外線分析儀、光電比色分析儀等，在工業(yè)上也用得較多。
1、熱導式氣體分析儀
一種物理類的氣體分析儀表。它根據(jù)不同氣體具有不同熱傳導能力的原理，通過測定混合氣體導熱系數(shù)來推算其中某些組分的含量。這種分析儀表簡單可靠,適用的氣體種類較多,是一種基本的分析儀表。但直接測量氣體的導熱系數(shù)比較困難，所以實際上常把氣體導熱系數(shù)的變化轉(zhuǎn)換為電阻的變化，再用電橋來測定。熱導式氣體分析儀的熱敏元件主要有半導體敏感元件和金屬電阻絲兩類。半導體敏感元件體積小、熱慣性小，電阻溫度系數(shù)大,所以靈敏度高,時間滯后小。在鉑線圈上燒結(jié)珠形金屬氧化物作為敏感元件，再在內(nèi)電阻、發(fā)熱量均相等的同樣鉑線圈上繞結(jié)對氣體無反應(yīng)的材料作為補償用元件（圖1）。這兩種元件作為兩臂構(gòu)成電橋電路，即是測量回路。半導體金屬氧化物敏感元件吸附被測氣體時，電導率和熱導率即發(fā)生變化，元件的散熱狀態(tài)也隨之變化。元件溫度變化使鉑線圈的電阻變化，電橋遂有一不平衡電壓輸出，據(jù)此可檢測氣體的濃度。熱導式氣體分析儀的應(yīng)用范圍很廣，除通常用來分析氫氣、氨氣、二氧化碳、二氧化硫和低濃度可燃性氣體含量外，還可作為色譜分析儀中的檢測器用以分析其他成分。
2、紅外線吸收式分析儀
根據(jù)不同組分氣體對不同波長的紅外線具有選擇性吸收的特性而工作的分析儀表。測量這種吸收光譜可判別出氣體的種類；測量吸收強度可確定被測氣體的濃度。紅外線分析儀的使用范圍寬，不僅可分析氣體成分，也可分析溶液成分，且靈敏度較高，反應(yīng)迅速,能在線連續(xù)指示,也可組成調(diào)節(jié)系統(tǒng)。工業(yè)上常用的紅外線氣體分析儀的檢測部分由兩個并列的結(jié)構(gòu)相同的光學系統(tǒng)組成。
一個是測量室，一個是參比室。兩室通過切光板以一定周期同時或交替開閉光路。在測量室中導入被測氣體后，具有被測氣體特有波長的光被吸收，從而使透過測量室這一光路而進入紅外線接收氣室的光通量減少。氣體濃度越高，進入到紅外線接收氣室的光通量就越少；而透過參比室的光通量是一定的，進入到紅外線接收氣室的光通量也一定。因此，被測氣體濃度越高，透過測量室和參比室的光通量差值就越大。這個光通量差值是以一定周期振動的振幅投射到紅外線接收氣室的。接收氣室用幾微米厚的金屬薄膜分隔為兩半部，室內(nèi)封有濃度較大的被測組分氣體，在吸收波長范圍內(nèi)能將射入的紅外線全部吸收，從而使脈動的光通量變?yōu)闇囟鹊闹芷谧兓?，再可根?jù)氣態(tài)方程使溫度的變化轉(zhuǎn)換為壓力的變化，然后用電容式傳感器來檢測，經(jīng)過放大處理后指示出被測氣體濃度。除用電容式傳感器外，也可用直接檢測紅外線的量子式紅外線傳感器，并采用紅外干涉濾光片進行波長選擇和配以可調(diào)激光器作光源，形成一種嶄新的全固體式紅外氣體分析儀。這種分析儀只用一個光源、一個測量室、一個紅外線傳感器就能完成氣體濃度的測量。此外，若采用裝有多個不同波長的濾光盤，則能同時分別測定多組分氣體中的各種氣體的濃度。
與紅外線分析儀原理相似的還有紫外線分析儀、光電比色分析儀等，在工業(yè)上也用得較多。
2、電化學式氣體分析儀
一種化學類的氣體分析儀表。它根據(jù)化學反應(yīng)所引起的離子量的變化或電流變化來測量氣體成分。為了提高選擇性，防止測量電極表面沾污和保持電解液性能，一般采用隔膜結(jié)構(gòu)。常用的電化學式分析儀有定電位電解式和伽伐尼電池式兩種。定電位電解式分析儀（圖2）的工作原理是在電極上施加特定電位，被測氣體在電極表面就產(chǎn)生電解作用，只要測量加在電極上的電位，即可確定被測氣體特有的電解電位，從而使儀表具有選擇識別被測氣體的能力。伽伐尼電池式分析儀是將透過隔膜而擴散到電解液中的被測氣體電解，測量所形成的電解電流，就能確定被測氣體的濃度。通過選擇不同的電極材料和電解液來改變電極表面的內(nèi)部電壓從而實現(xiàn)對具有不同電解電位的氣體的選擇性。
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