多种气体检测仪的构造及原理

    目前气体检测仪的种类很多,一般利用传感器对某一已知气体的浓度的线性响应进行量的分析。本文介绍的智能气体识别仪是用以识别某气体为何种气体。该检测仪是一种可以模拟人类思维和判断决策过程的仪器,它可以识别多种气体,必要时还可进行浓度的半定量检测;具有学习识别新气体的能力;仪器体积小,重量轻,便于携带。
      仪器的结构

    智能气体识别仪由手持式检测探头和小型主机两部分组成。检测探头由8个半导体气敏传感器阵列组成。小型主机由一块核心电路板、SP—15直流稳压电源模块、TPUP—A16S微型打印机组成。主机长25cm、宽18cm、高13cm,重1.6kg。
    该仪器用单片微型计算机对传感器阵列中的各个单元产生的信号进行采集处理,运用模式识别技术,准确识别多种气体。选用n个气敏器件组成一个n单元的传感器阵列,若存在某种气体(即模式),则这n个器件都会产生相应的信号。信号经数值化处理后,成为一个n维数组,则这个n维数组可作为该类气体的特征矢量。当有m类气体时,传感器阵列中的n个气敏器件都会产生一定的信号,相应的数值构成一个n×m阶矩阵,对矩阵进行运算处理,再用模式识别技术,就能对被测气体进行分析和识别。

    仪器的工作原理

    (毒气/氧气)气体检测仪工作原理:传感器通常由三个电极构成,其中最主要的是工作电极。它通常是用一种具有催化活性的金属,将其喷镀在一种透气但是憎水的膜上做成。被测量的气体扩散透过多孔的膜在其上进行氧化或还原反应。其反应的性质以工作电极的热力学电位和分析气体的(氧化还原)性质而定。氧化还原反应中参加反应的电子,流向(还原)或流出(氧化)工作电极,通过外电路成为传感器的输出信号。
    可燃气体检测仪工作原理:气体检测仪所采用传感器是由两种传感器元件组成,一种为检测元件,另一种为补偿元件,两种元件都具有电热效应,分别构成电桥的两个桥臂。当气体接触到传感器时,检测元件开始催化燃烧,补偿元件保持不变,因而电桥的桥臂阻值发生变化,产生一个失衡电压。传感器外壳由不锈钢制成,与气体接触面采用金属粉末材料烧结二成。
    红外线co2/可燃气体检测仪工作原理:所有红外气体传感器都有基本的组成部分:一个红外源(即白炽灯),探头(如热电池,烟火探头),选择适当波长的方法(如光带通过干扰过滤器)和样本元件。辐射从辐射源通过样本元件和波长选择器。波长选择对传感器的相对选择性有相当大的影响。未被样本吸收的辐射被探头测出,对样本中目标气体的浓度值提供测量的结果。样本中的另一个探头(或渠道)被设置成另一种波长,不会被样本中任何可能出现的波长稀释,这通常被用来提供参考测量值。