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便携仪表培训 气体检测原理 气体传感器的种类 气体传感器如从检测原理上分，大体上可以分为三类： 利用物理化学性质的气体传感器：如半导体式（表面控制型、体积控制型、表面电位型）、催化燃烧式、固体热导式等 ； 利用物理性质的气体传感器：如热传导式、光干涉式、红外吸收式等； 利用电化学性质的气体传感器：如定电位电解式、迦伐尼电池式、隔膜离子电极式、固定电解质式等。 根据危害，我们将有毒有害气体分为可燃气体和有毒气体两大类。由于它们性质和危害不同，其检测手段也有所不同。 可燃气体是石油化工等工业场合遇到最多的危险气体，它主要是烷烃等有机气体和某些无机气体：如一氧化碳等。 有关可燃气的常识如下： 1、爆炸三要素 可燃气体发生爆炸必须具备一定的条件 一定浓度的可燃气体 一定量的氧气 足够热量点燃它们的火源 三者缺一不可，也就是说，缺少其中任何一个条件都不会引起火灾和爆炸。 当可燃气体（蒸汽、粉尘）和氧气混合并达到一定浓度时，遇具有一定温度的火源就会发生爆炸。我们把可燃气体遇火源发生爆炸的浓度称为爆炸浓度极限，简称爆炸极限，一般用%表示。 2、爆炸浓度极限 当可燃气体（蒸汽、粉尘）和氧气混合并达到一定浓度时，遇具有一定温度的火源就会发生爆炸。我们把可燃气体遇火源发生爆炸的浓度称为爆炸浓度极限，简称爆炸极限，一般用%表示。 实际上，这种混合物也不是在任何混合比例上都会发生爆炸而要有一个浓度范围。如下图所示的阴影部分。当可燃气体浓度低于LEL（最低爆炸限度）时（可燃气体浓度不足）和其浓度高于UEL（最高爆炸限度）时（氧气不足）都不会发生爆炸。 可燃性气体检测原理 催化燃烧式检测原理 它的原理是一个双路电桥（一般称作惠斯通电桥）检测单元。在这其中的一个铂金丝电桥上涂有催化燃烧物质，不论何种易燃气体，只要它能够被电极引燃，铂金丝电桥的电阻就会由于温度变化发生改变，这种电阻变化同可燃气体的浓度成一定比例，通过仪表的电路系统和微处理机可以计算出可燃气体的浓度。 CO/H2S气体检测原理 检测无机气体最为普遍、技术相对成熟、综合指标最好的方法是定电位电解式方法，也就是我们常说的电化学传感器 ： 电化学传感器的构成是：将两个反应电极--工作电极和对电极以及一个参比电极放置在特定电解液中（如下图如示），然后在反应电极之间加上足够的电压，使透过涂有重金属催化剂薄膜的待测气体进行氧化还原反应，再通过仪器中的电路系统测量气体电解时产生的电流，然后由其中的微处理器计算出气体的浓度。 SIRIUS采用此原理并且采用固态电解液有效的防止了电解液的渗漏。 O2气体检测原理 氧气检测采用迦伐尼电池式。原理和定电位电解式方法一样 VOC（挥发性有机化合物）检测原理 在光电离检测器（PID）中，样气经一由紫外光灯泡点亮的小电离室泵入。样气中其电离势小于或等于紫外灯能量的物质被电离。电离室内建立的电场迫使自由电子流向收集尖端并将电流导入仪表放大器。这一电流叫做探头响应电流。电离产生了电流，电流强度与气体化合物的浓度成正比，浓度值以 ppm 显示在仪表上。 零气体、量程气体、响应因数 零气体 零气体是在标定时使用的参照气体，以使仪表归零。 当不含碳氢化合物成分的零气体被引入监测仪时，探头仍将有一个小信号的响应。这一信号是次级背景处理的结果。标定时，零气体用来量化背景气体的电离电流。 在应用中，如果您只对周围参照环境相关的浓度变化感兴趣，新鲜空气可以被用作零气体。当背景气体中存在碳氢化合物蒸汽时，MSA建议使用零气体，或在进气口安装碳过滤器使仪表归零。 标定气体 量程气体是在标定时作为参照以确定标定响应曲线的斜率的。 响应因数 当一个化合物被光电离探头电离时， 产生一个电流。 这一响应是特定化合物的固有特性， 是由其分子结构决定的。不同的化学物质，其响应曲线（定义为微微安培/ppm）的斜率各不相同。为了正确报告所给样气的浓度，引入响应因数。 响应因数 响应因数定义为探头对异丁烯的响应与探头对样气的响应的比率。 对很大范围的物质的响应因数已经实验确定了。这些响应因数已编进仪表的程序中。注意： 标定的响应曲线和所有已编程的响应因数都是相对异丁烯而定的。（异丁烯的响应因数为1） 响应因数是一个乘数， 它校正了对样气的响应与对异丁烯响应之间的差异。无论何时，当检测仪检测到一个信号， 它应用该化学物质的响应因数将信号换算为样气的正确的浓度值显示出来（如果样气的身份是已知的）。在标定时， 即实施了这一计算， 用以定义标定的响应曲线。采集样气时，异丁烯等价物的响应与这一具体样气的响应因数相乘， 以计算其浓度。 举例说明如下：