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5-302 Dave Massy 第8章 可燃性气体检测 可燃性气体的含量达到或超过爆炸下限的20％～25％→一级声光报警信号； 当达到或超过爆炸下限40％～50％时→二级声光报警信号。 一、分类 1、按结构形式可分为固定式和便携式两种。 1）固定式： 检测器安装在被监视的现场； 报警器安装在控制室内。 2）便携式： 一般是检测元件和指示报警器为一体的结构； 使用时由巡检人员或分析工带到现场，对可疑处或需要动火分析处进行检测。 2、根据采集方式的不同分为：扩散式和泵吸式两种。 1）扩散式： 是依靠空气中的可燃性气体自然扩散的方式进行检测的； 是常用的一种结构形式。 特点： ①是无需采样装置，结构简单，体积小，使用方便； ②但易受风向和风速的影响（要重视安装位置和环境条件）； 应用：适用于室内和不易受风向影响的场所。 2、泵吸式 特点： ①设备多、体积大、结构复杂； ②但不易受风向和风速影响，采集率高。 应用：与采样装置联用可使其适用于不同的环境中。 3、按显示方式可分为：指针式和数字式。 数字式：具有显示误差小，读数直观的特点，因此被广泛采用。 4、按采用检测器的不同：可分为催化燃烧式和半导体气敏元件式。 1）催化燃烧式检测器 (1)结构 检测器：由检测元件R2、补偿元件R1和固定电阻R3、R4构成的不平衡电桥回路。 检测元件和补偿元件：是铂丝线圈由直径0.03～0.075mm的铂丝绕制而成，埋藏在多孔性氧化铝（Al2O3）陶瓷载体内。 检测元件：表面涂有铂、钯催化剂。 补偿元件：表面不涂催化剂，起温度、压力等补偿作用。 电桥：恒定电压供电，使检测元件被加热至适当催化温度。 （2）工作原理 无可燃性气体时：电桥平衡无信号输出。 存在可燃性气体或蒸气时： →检测元件→放热氧化反应→ 铂丝温度升高→阻值增加→电桥失去平衡→电压信号输出。 其阻值的变化 ∝ 反应热量 ∝空气中可燃性气体的浓度； 即输出电压信号的大小反应了可燃气体或蒸气的浓度高低。 （3）特点 重复性好、耗电少，寿命长； 输出信号与被测气体的浓度成正比，适合检测可燃性气体爆炸下限以内的含量； 不受环境温度的影响； 但易受硫化物和氯化物等污染中毒失效。 （4）应用： 可用于可燃性气体的浓度检测，是目前检测可燃性气体或蒸气用得最多的一种检测器。 2）半导体气敏检测器 （1）结构 敏感材料：广泛采用热稳定度较好的金属氧化物。 例如、氧化锡（SnO2）、氧化锌（ZnO）和氧化铁（α-Fe2O3、γ-Fe2O3）等。 电极：用于输出电阻值； 加热丝： 用来烧灼敏感材料表面的油振和污物，以加速被测气体的吸、脱过程的进程。 （2）工作原理 直流电压对半导体的加热丝进行加热，加热到350℃左右。 无可燃性气体时，半导体的A-B极间呈高阻状态，此时无输出信号。 当可燃性气体存时： →吸附在半导体器件表面→阻值变小（由105Ω下降103Ω ）→有信号输出（其大小与空气中可燃性气体的浓度成比例） （3）特点 半导体气敏检测器输出信号与可燃性气体浓度呈指数关系； 低浓度时灵敏度高、输出大； 在高浓度时线性差，受环境影响大，稳定性差； JH型便携型泵吸式气体检测报警仪 烟雾报警器 酒精传感器 二氧化碳传感器 ???????????????????????????? ???????????????????????????? ???????????????????????????????? ???????????????????????????? ???????????????????????????? ???????????????????????????????? 实验室中的传感器 * *