可燃气体报警仪的检测原理

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【导读】可燃气体报警仪的检测原理

可燃气体报警器的检测原理font-size：14px;行高：25px； “>在石油和化工生产过程中，所处理的油气介质本身就是易燃易爆介质，尤其是天然气，原油和汽油的挥发性成分，生产工艺设备的密封故障或事故可能导致可燃物。为避免爆炸和火灾事故，有必要使用可燃气体报警器对危险区域的环境进行检测和报警，并驱动联锁装置自动打开风扇以消除危险。可燃气体报警的检测原理

可燃气体置换仪，目前常用的两种催化燃烧类型和半导体气体-感应类型。通常由侧面探测器和警报控制器组成。检测器的功能是将可燃气体的浓度转换为电信号。控制器由电源，信号处理和控制电路组成。一方面，它为传感器供电，另一方面，传感器发送的信号被放大，处理，显示或报告，以驱动继电器。控制器可以显示实时气体浓度，指示正常，故障或警报状态。它还可以为检测器执行零点校准，灵敏度校准和上限/下限警报值设置。

1。检测原理

催化热解型和半导体气敏柔性气带装置均以气敏电阻为测量板元件，并将其连接到如图6-25所示的平衡桥中。当空气中有微弱的气体时，气体传感器的电阻会发生变化，从而导致电桥失去平衡。在桥A和B之间输出电信号。可燃气体的浓度可以通过测量电信号的大小来测量。当检测侧检测到招标气体浓度大于可燃气体的爆炸下限浓度时，驱动控制电路将发出声音和视觉警报。

在桥接电路中，电阻器R3是检测侧的气体敏感电阻器，而R4是补偿组件，用于补偿环境温度和电源等因素的影响电压变化。补偿元件上没有催化剂，并且它不与可疑气体相互作用。某些气体传感器将检测和补偿组件封装在一起。

1）催化燃烧气体传感器

催化燃烧气体传感器（见图6-26），它是通过混合氧化铝制成的，将氧化硅粉末和金属作为催化剂材料，用于催化燃烧成蓝色盐溶液，将其涂在铂丝上，然后在高温下干燥和烧结。气敏电阻封装在陶瓷基座上。

在较高的温度下，Koshan气体通过金属催化剂的催化作用与氧气发生氧化反应，导致无焰燃烧和放热。它的放热与可燃气体的浓度有关。空气中可燃气体的浓度越大，燃烧的热量就越大，燃烧程度就越高，铂丝在其中的电阻就越大。桥式电路的电势与可燃气体的浓度成正比。

在实际工作中，气体传感器的铂丝上保持100-200mA的加热电流，以维持催化燃烧所需的更高温度。

2）半导体气体传感器组件

有两种类型的半导体气体传感器，电阻式和非电阻式。这种气体传感器制造成本低，工作稳定性好，检测灵敏度高。

电阻式半导体气体传感器，它利用半导体表面上气体的氧化或还原反应来增加或减少半导体载流子的数量，从而改变敏感元件的电阻值。

<电阻半导体气体传感器通常由半导体，加热器和封装组成。加热器的功能是燃烧掉附着在敏感元件表面的灰尘和油雾，加速气体的吸附，并提高其敏感度和响应速度。加热器温度通常控制在约200-400℃。

气体传感器的结构分为烧结型，薄膜型和厚膜型三种。图6-27显示了几种半导体气体传感器的典型结构。其中，（（a）是基于SnO2半导体材料的烧结气体传感器，铂电极和加热丝嵌入SnO2材料中，经过加压，加热和烧结形成。

（b）是一种薄膜器件，采用Yanfa或溅射工艺在厚度小于15m的石英基板上形成氧化物半导体薄膜，该薄膜器件的制造方法简单，气敏性好。

（c）这是一种厚膜型器件，是通过将SnO：或ZnO等材料与3％-5％的硅胶混合以形成厚膜胶而制成的。结合具有铂电极的氧化物基板进行烧结，该装置分散小，机械强度高，适合批量生产，是很有前途的装置。

非电阻半导体气体传感器，MOS场效应管的栅极材料变为具有强吸附性的材料对特定气体的作用，使设备对某些气体敏感。这种设备的特性不够稳定，目前只能用于气体泄漏检测。

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2007-05-19 10:33:42

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