气体传感器的应用和原理

气体检测仪可谓气体传感器应用的延伸。如果把气体检测仪比做一辆马车，那气体传感器就是拉这辆车的马。气体检测仪以气体传感器为核心，根据气体传感器原理的不同，延伸出多种不同种类的气体检测仪。这些气体检测仪被大量应用于石油、化工、炼钢、治金、电力、环保等行业，保障着人们的生命及健康安全。

气体检测仪按气体传感器原理主要可分为以下5类：

1）半导体原理：是利用金属氧化物半导体材料对气体的吸附性，在特定的温度下电导率发生变化的原理制造出来的。

优点：在于成本较低，可广泛应用于民用气体报警。高质量的可以满足工业检测需求。

缺点：在于受环境影响较大、稳定性较差。

可有效测量：甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒精、甲醛、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙炔、氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸等气体。

2）催化燃烧原理：是利用可燃气体发生燃烧带来热量的原理，使铂丝线圈温度升高，产生电阻变化。根据电阻变化的大小获得可燃气体的浓度值。

优点：响应快，线性佳，成本低，寿命长可达到3到5年。

缺点：因其本身的催化燃烧原理故禁用于易爆场所，否则会发生严重后果。

可有效测量：低浓度的可燃气体。

3）红外原理：是利用被测气体对于红外线的吸收程度不同形成特征及吸收峰，通过红外光敏器件上电流的大小，可获得可燃气体的浓度。

优点：适用于几乎所有场所，寿命长一般3到5年。

缺点：成本较高。

可有效测量：高浓度的可燃气体，适用于易燃易爆场所。

4）电化学原理：是利用被测气体具有的还原性和氧化性，在化学反应过程中会有电子形成释放和吸收，大量电子形成电流，而电流的大小与被测气体的浓度成正比，利用该些反应，可以分辨气体成份及浓度。

优点：性能稳定，测量线性好。

缺点：寿命较短，维护成本较高。在一般环境的情况下气体传感器寿命在1到2年左右，如果在环境恶劣的情况下可能3到6个月就需更换一次。

可有效测量：绝大多数的有毒、有害气体。

5）PID光离子原理：利用高能量紫外线将被测气体进行电离，将电离子在极板上形成电流，通过电流的大小获得气体浓度的大小。

优点：响应快，灵敏度高，测量单位达到ppb级别。

缺点：成本高，传感器相对较贵。

可有效测量：大部分的VOC，即挥发性气体。

在选择气体检测仪的时候需要先行确认所检测环境主要存在的气体成分，是可燃性气体、有毒性气体或是其他，这样就可以根据需要检测的气体来配备合适的气体检测仪。目前市场上的气体检测仪已经朝着便携式及复合式的方向发展，即气体检测仪同时具备可移动性和多种气体检测功能，这样使得气体检测仪可针对于更复杂的检测环境以满足安全的需求。