中工天地科技（北京）有限公司
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閱讀：67發(fā)布時間：2026-1-12
氣體監(jiān)測系統(tǒng)主要用于實時監(jiān)測電纜隧道內(nèi)的氣體濃度，氣體采集單元可以實時監(jiān)測環(huán)境中的氣體濃度，一旦檢測到的濃度值超過設(shè)定值，就會報警。對探測器輸出的4 ~ 20mA電流信號或Modbus信號或CAN信號進行采樣處理，轉(zhuǎn)換成相應檢測點周圍被測氣體的濃度，并顯示在工控機的彩色液晶屏上，以及系統(tǒng)的各種狀態(tài)，如故障或報警，監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出相應的聲光報警信號，輸出相應的聯(lián)動控制信號。
傳感器是氣體監(jiān)測系統(tǒng)核心部件，一般分為四類：半導體氣體傳感器、催化燃燒氣體傳感器、熱導池氣體傳感器和電化學氣體傳感器。
1.金屬氧化物半導體傳感器
金屬氧化物半導體氣體傳感器通過在一定溫度下吸附被測氣體來改變半導體的電導率，其變化速率與氣體成分和濃度有關(guān)。待測氣體可以通過檢測電阻的變化來檢測。半導體氣體傳感器的主要特點是：靈敏度高、響應快、壽命長、成本低、濕度靈敏度低，但需要高溫加熱、氣體選擇性差、環(huán)境因素影響大、輸出穩(wěn)定性差、功耗高。廣泛用于氣體微滲漏的測量，如甲烷(天然氣、沼氣)、酒精、一氧化碳(城市煤氣)、硫化氫、氨(包括胺類、肼類)等氣體，但不適合氣體含量的精確測量。
2.電化學傳感器
電化學氣體傳感器是一種微型燃料電池元件。根據(jù)氣體電化學氧化/還原反應原理，氣體在工作電極上發(fā)生化學反應，化學試劑與電極之間產(chǎn)生電流。電流隨著氣體濃度的變化而變化，通過檢測電流可以得到氣體濃度的值。這類傳感器包括原電池型、恒電位電解池型、濃縮池型、限流型等。電化學傳感器的主要特點是靈敏度高、選擇性好、長期穩(wěn)定性好、響應時間慢，但使用壽命短。這種傳感器可以檢測許多有毒氣體和氧氣，如一氧化碳、硫化氫、氨和氧氣。
3.化學燃燒傳感器
該催化燃燒式氣體傳感器的特征在于，當氣敏材料通電時，可燃氣體在催化劑的作用下燃燒，氣敏材料因燃燒而溫度升高，從而電阻發(fā)生變化。一般在鉑電阻表面制備耐高溫催化劑層。在一定溫度下，可燃氣體在其表面催化燃燒，鉑電阻溫度升高，電阻發(fā)生變化。變化值是可燃氣體濃度的函數(shù)。這類氣體傳感器的主要特點是精度高，響應快，使用壽命長，在可燃氣體范圍內(nèi)選擇性差，容易“傳感器中毒”(有機蒸氣會使傳感器失效)，有引爆氣體的危險。4.紅外傳感器
紅外傳感器是基于光譜吸收法，利用氣體對特定波長中紅外區(qū)，的吸收原理，檢測特征吸收峰位置處的吸收強度，從而確定某種氣體的濃度和類型。其特點是抗毒性好、靈敏度高、結(jié)構(gòu)復雜、成本高。它與大多數(shù)碳氫化合物反應，如甲烷、乙炔、氨、二氧化碳等?？梢杂行^(qū)分氣體類型，準確測定氣體濃度。
5.光電離氣體傳感器
PID光電離傳感器由紫外燈光源和離子室組成。離子室中的正負電極形成電場。在紫外燈的照射下，待測氣體電離產(chǎn)生正負離子，電極之間形成電流，電流被放大輸出信號。PID光電離氣體傳感器精度高、靈敏度好、響應快、無中毒問題、安全可靠，但成本高、維護定期。它主要用于測量揮發(fā)性有機化合物，如芳香烴、酮和醛。
長期使用氣體監(jiān)測系統(tǒng)應注意各種傳感器的壽命：
一般來說，在便攜式儀器中，光電離探測器的壽命為四年或更長；電化學特定氣體傳感器的壽命一般為一至兩年；
LEL傳感器的壽命大約可以使用三年。
氧傳感器的壽命約為一年。
電化學傳感器的壽命取決于電解液的干燥度，因此如果長時間不使用，將其密封在較低溫度的環(huán)境中可以延長其使用壽命。由于固定儀器的尺寸相對較大，傳感器的壽命較長。
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