化学传感器调查研究04课件.ppt

1、2.热导式气体传感器的工作原理热导式气体传感器的工作原理l 不同种类、不同浓度的气体，其热导率不同，在同样的加热条件下，其温度也不同，进而气敏元件电阻不同。l 直流电桥电路：l热线式（金属电阻丝）气敏传感器 l热敏电阻式气敏传感器 3.热导式气体传感器的分类热导式气体传感器的分类4.热导式气体传感器的优缺点热导式气体传感器的优缺点l 优点如下：1.检测范围大，最高检测浓度达100%2.工作稳定性好、使用寿命长、不存在触媒老化的问题。具有较高的稳定性和可靠性。3.具有“广谱”性，可以检测几乎所有的气体。而且在被测环境中有氧或无氧的情况下都可以实现气体浓度的检测。4.检测装置简单、价格便宜、使用维

2、护方便。这些优良特性是很多气体传感器不具备的。l 缺点：存在检测精度差、灵敏度低、温度漂移大等缺陷，限制了热导气体的传感器的广泛应用。2-2-5 5 红外线气体传感器红外线气体传感器1.什么是什么是红外线气体传感器红外线气体传感器红外气体传感器是一种基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性，利用气体浓度与吸收强度关系（朗伯-比尔Lambert-Beer定律）鉴别气体组分并确定其浓度的气体传感装置。电容麦克型电容麦克型 量子型量子型 l 由两个以上不同原子构成的气体分子，具有偶极矩，当红外波段的光线照射它时，产生核间隔振动性的变化运动和整个分子绕一个轴作回转运动的能级迁移，吸收取决于该分子结构的

3、特定波长的光。测量这种吸收光谱，则可判别气体分子的种类；测吸收强度就可知道被测气体的浓度。2.红外线气体传感器的工作原理红外线气体传感器的工作原理红外吸收原理红外光谱图红外光谱图红外吸收原理红外吸收光谱CH4 3.4umCO2 4.26umCO 4.7um双光路测量原理3.红外线气体传感器的组成红外线气体传感器的组成l红外气体分析器由光学部件和测量电路构成，测量电路的结构由光学部件及系统功能决定。l光学部件通常由红外辐射光源、通过样气的测量气室、红外检测器等构成，通常称为红外三大部件。在线红外气体分析器主要使用广谱（宽谱）光源。广谱光源的光谱覆盖波长从1m到1520m，通常使用范围为2-12u

4、m。宽谱光源的谱带宽度通常在几个微米，如25m就是其中的一种。（1）连续光源发出的光能量是连续不断的。由电机带动的切光片对光线调制，产生特定频率的红外辐射光。采用同步电机作为切光电机的分析器要求电源频率在较窄范围，如500.5Hz，超出规定的范围，会产生电源频率影响误差。（2）断续光源发出的光能量是随时间变化的，例如脉冲光源。通过控制输入光源的电信号（电压或电流）的频率，可以产生特定频率的红外辐射光。3.1 红外辐射光源红外辐射光源 抽取式测量的红外仪器需要气室，而原位式和开放式红外气体分析器可以不需要气室。双光路分析器的气室分为测量气室和参比气室，测量气室连续地通过待测样气，参比气室完全密封

5、并充有中性气体（多为N2）。单光路分析器的气室只有测量气室，没有参比气室。3.2 测量气室测量气室 红外气体分析器的检测器用于检测通过气室的红外光能，检测器分为两种类型：气动检测器和固体检测器。气动检测器主要有薄膜微音检测器和微流量检测器；固体检测器主要有光电导检测器、热释电检测器和热电堆检测器。3.3 红外检测器红外检测器 选择性好 不易受有害气体的影响而中毒、老化 响应速度快、稳定性好 防爆性好 信噪比高，使用寿命长、测量精度高 价格高 4.红外线气体传感器的特点红外线气体传感器的特点红外线气体分析器主要应用领域：石油、化工、发电厂、冶金焦碳等工业过程控制 大气及污染源排放监测等环保领域 饭店、大型会议中心等公共场所的空气监测 农业、医疗卫生和科研等领域5.红外线气体传感器的应用红外线气体传感器的应用