常见的气体传感技术与比较

1.1 半导体气体传感器(Semiconductor Gas Sensor)

低浓度下灵敏度高

PPM检测

空气中的特殊半导体材料,氧分子会捕获材料中的自由电子,从而让导电率下降;如果空气中存在甲烷,作为还原性气体的甲烷会与氧分子反应,从而降低氧分子对自由电子的捕获能力,材料中的自由电子增多,导电率上升。

technology4.1

5%VOL = 50000PPM = 100%LEL FOR METHANE GAS

 

1.2 催化燃烧式传感器(Catalytic Sensor)

输出线性好

不与非可燃气体反应检测

LEL检测

在白金丝上催化剂的作用下,到达爆炸极限以下的可燃气体会在催化剂表面发生解除燃烧。温度上升会改变白金丝的电阻,通过检测电阻的变化从而探测空气中可燃气体浓度。

technology4.2

 

1.3 热传导式传感器(Thermal Transfer Sensor)

适用于高浓度检测

VOL检测仪

含有甲烷的气体与空气的导热性不同,使用两种气流分别吹过加热的白金丝,含有甲烷浓度的不同反应在气流的冷却能力上,从而带来白金丝的电阻变化,测量电阻获得甲烷浓度。

technology4.3

 

1.4 非色散红外传感器NDIR(Non-Dispersive Infrared Sensor)

抗中毒

物理测量寿命长

长期稳定 温度范围宽检测

使用宽谱光源和滤色片的组合产生特定波长范围的红外辐射光,光线穿透被测气体后到达红外探测器,甲烷分子会对这种红外光产生吸收,检测光强的变化从而获得浓度的高低。

technology4.4

 

1.5 激光气体传感器(Laser Gas Sensor)

仅对目标气体有响应

PPM PPB 级检测限

全量程 0 - 100%VOL

响应速度快”毫秒”级

可以开放光路和遥测

物理检测,可穿透玻璃

激光甲烷遥测仪是一种用于远程测量甲烷气体的气体检测设备。设备发出两条激光束,一条可见的指示激光指向检测区域(红色或绿色),一条不可见的红外激光用于测量远距离上存在的甲烷气体,并以单位浓度(ppm·m)表示。

“甲烷分子会吸收特定波长的光”

“透明介质(甲烷气团)对光的吸收量,与气团的厚度和气团的浓度成比例”

根据上面的物理原理,可以使用一束特定波长的光束去穿透泄漏的甲烷气团,根据光束变弱的程度,就可以测量被穿过气团中甲烷的浓度,而且只对甲烷有响应(唯一选择性)。

technology4.5

 

1.6 不同传感技术与产品的特点

不同的传感器技术特点决定了产品的使用范围,在传统气体传感器产品中,半导体、催化燃烧和热传导共同构成了从PPM、LEL到VOL的低、中、高全量程覆盖。NDIR技术的量程更宽,速度也比传统传感技术块;激光传感器可以覆盖从ppm到VOL的宽范围,响应速度最快。

technology4.6

根据仪器检测限的不同和响应速度的不同,不同的产品适用于不同的检测环境,产品之间互为补充。

technology4.7

 

技术与应用