三種甲烷感測器原理的簡單說明及對比

目前,應用於甲烷氣體檢測的感測器從原理上主要分為三類:催化燃燒甲烷感測器、紅外甲烷感測器、激光甲烷感測器。

催化燃燒甲烷感測器

原理:

利用元件測量甲烷式基於在其表面測量甲烷燃燒反應放出的熱量的原理,即燃燒使鉑絲線圈的溫度升高,線圈的電阻值就上升。測量鉑絲電阻值變化的大小就可以知道可燃氣體的濃度。

特性:

1)可以對大部分的可燃氣體產生響應;

2)至少在8-10%的氧氣環境下才能正常工作;

3)容易引起感測器的中毒和抑制;

4)高濃度氣體容易對感測器造成損壞,量程一般為0~4%Vol;

5)在被測氣體環境連續使用需要定期標校;

6)使用壽命短;

7)採購成本低。

紅外甲烷感測器

原理:

通過濾光片對紅外光源進行綠光處理,利用甲烷氣體分子對特定波長的紅外光吸收原理,光譜吸收量與濃度呈線性關係,通過測量光譜吸收量得出氣體濃度。

特性:

1)不會中毒和抑制;

2)不受氧氣濃度的影響;

3)不會被高濃度可燃氣損壞;

4)容易受到機械振動、熱變化、壓力變化、水汽的影響;

5)濾光片無法精確的濾出氣體檢測的波長的光,而是保留一段波長範圍的光,並且也包含了水汽的吸收光譜,所以紅外甲烷感測器在測量時,受水汽的干擾比較嚴重;

6)使用壽命較長一般在2~3年。

激光甲烷感測器

原理:

以激光器為紅外光譜發射源,採用可調諧激光光譜技術(TDLAS)精確控制激光波長,利用甲烷氣體分子對特定波長的紅外光吸收原理,光譜吸收量與濃度呈線性關係,通過測量光譜吸收量得出氣體濃度。

特性:

1)穩定性極高;

2)測量精度高,響應時間快;

3)不受其他氣體和水汽的影響;

4)不會中毒和抑制;

5)不受氧氣濃度的影響;

6)無需標校;

7)使用壽命可達10年;

8)氣體檢測的未來發展趨勢。

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