什么样的传感器可提高检测水平
2014-07-24
检测可燃性气体的传感器有催化燃烧和红外吸收两种原理，各生产厂家通常使用催化燃烧原理的传感器，而很少使用价格较高，稳定性更好，准确度高，抗干扰能力强，适用恶劣环境、维护少、寿命长的红外检测原理传感器。红外检测原理传感器一般被视为检测可燃性气体的高端产品。但由于价格方面的因素，在实际应用中很难替代催化燃烧原理传感器的检测仪，并得以推广。
催化燃烧原理传感器包括一个惠斯通电桥结构，电桥测量桥（铂金丝电桥）上涂有催化剂。测量时，在参比和测量电桥上施加电压使之加热从而发生催化燃烧反应，温度大约是500℃或者更高。正常情况下，电桥是平衡的，V1=V2，输出为零。如果有可燃气体存在，它的燃烧反应产生热量，电桥温度升高、电阻发生变化，而参比桥不变。两个电桥之间产生压差，输出一个电压信号，这个信号值同被测气体的浓度成正比。
催化燃烧原理传感器对大部分可燃性气体都产生反应，它检测的可燃气浓度值是环境中各种可燃气浓度的综合值，同时这个燃烧反应是一个需要有氧气参加的反应，即被检测环境中的氧气含量不能太低，当氧气含量低于16%时它的检测值就会偏低。另一个因素是当环境中存在含硅、氯、硫的化合物时，传感器会发生中毒现象，使检测的灵敏度严重降低甚至造成传感器失效。
这种原理传感器设计和制造相对简单，因而价格较低，不同生产厂家的产品价格从几十元到几百元，进口传感器每只也仅1000元左右。但传感器的稳定性较差，它只能检测低于爆炸下限的可燃气浓度，气体浓度过高或长时间接触低浓度气体都会造成传感器的灵敏度大幅度下降或损坏，正常情况下每半年须用标准气体对传感器进行一次校准（在特殊环境中，如中国的煤矿经常存在较低浓度的可燃气，传感器须每2周校准测试一次）。
红外吸收原理检测器是利用比耳－朗格红外吸收定律，即不同气体对特定波长的光有吸收，吸收的强度和气体的浓度成正比。
这种红外原理检测器包括红外光源发射和红外光线接收两部分以及外围处理电路，各个生产厂家的设计思路不同，有对射式（一个发射和一个接收两个部件）和反射式（通过光学反射镜将发射出去的光线反射回来在同一个部件中）两种方式。
传统的红外原理检测器之所以不能称为“传感器”的原因就是，他们的检测元件不是一个模块或者说不能成为单独的一个部分，它们的发射和接收或反射不是在同一个模块内组成的，而是分成不同的部分，一般体积都较大。因为红外吸收的是特定波长的光线，对光源或分光部件、光源的强度、稳定性的要求都很高，反射、接收部分也是要求极高的光学部件，因此价格一般都较为昂贵，所以使用和推广在很大程度上受到限制。而且光学部件会被环境中的灰尘覆盖，使透光或反射的强度降低，造成检测器的故障报警，成为这种检测器的一大缺陷。
非色散红外原理NDIR（Non DispersiveInfrared）传感器是最近几年才面世的一种新技术。它大大降低了利用红外原理检测可燃性气体和CO2气体的成本，也使红外原理检测仪在检测可燃性气体领域的推广成为可能，而且是今后实际应用的一个趋势和方向。
这里称之为传感器，是因为它的体积很小，功能稳定，完全是一个可插拔的模块。
非色散红外原理是应用滤光片把红外光分成所需要的一个很小波段的光谱线，被检测的气体对这个很小波段的光谱线吸收。这样的传感器一般包括：一个红外发射光源、光通路（吸收区）、2个滤光片分光（1个检测被测气体需要的光谱波段、另1个作为不被被测气体吸收的参比光谱波段）和接收转换器几个部分。
英国Dynament公司研发的最新型非色散红外传感器运用了非色散红外技术，通过滤光片得到所需要的波段。非色散红外传感器改变了传统红外检测器的结构，它不再使用单独的光学部件，也没有单独的发射和接收部分，大大缩小了检测仪的体积。非色散红外传感器除保持了稳定性、抗干扰性和长寿命等优点外，其独特的结构还避免了粉尘对检测的影响。
传感器产品信息：//1000qsw.com/product/enclosure/
催化燃烧原理传感器包括一个惠斯通电桥结构，电桥测量桥（铂金丝电桥）上涂有催化剂。测量时，在参比和测量电桥上施加电压使之加热从而发生催化燃烧反应，温度大约是500℃或者更高。正常情况下，电桥是平衡的，V1=V2，输出为零。如果有可燃气体存在，它的燃烧反应产生热量，电桥温度升高、电阻发生变化，而参比桥不变。两个电桥之间产生压差，输出一个电压信号，这个信号值同被测气体的浓度成正比。
催化燃烧原理传感器对大部分可燃性气体都产生反应，它检测的可燃气浓度值是环境中各种可燃气浓度的综合值，同时这个燃烧反应是一个需要有氧气参加的反应，即被检测环境中的氧气含量不能太低，当氧气含量低于16%时它的检测值就会偏低。另一个因素是当环境中存在含硅、氯、硫的化合物时，传感器会发生中毒现象，使检测的灵敏度严重降低甚至造成传感器失效。
这种原理传感器设计和制造相对简单，因而价格较低，不同生产厂家的产品价格从几十元到几百元，进口传感器每只也仅1000元左右。但传感器的稳定性较差，它只能检测低于爆炸下限的可燃气浓度，气体浓度过高或长时间接触低浓度气体都会造成传感器的灵敏度大幅度下降或损坏，正常情况下每半年须用标准气体对传感器进行一次校准（在特殊环境中，如中国的煤矿经常存在较低浓度的可燃气，传感器须每2周校准测试一次）。
红外吸收原理检测器是利用比耳－朗格红外吸收定律，即不同气体对特定波长的光有吸收，吸收的强度和气体的浓度成正比。
这种红外原理检测器包括红外光源发射和红外光线接收两部分以及外围处理电路，各个生产厂家的设计思路不同，有对射式（一个发射和一个接收两个部件）和反射式（通过光学反射镜将发射出去的光线反射回来在同一个部件中）两种方式。
传统的红外原理检测器之所以不能称为“传感器”的原因就是，他们的检测元件不是一个模块或者说不能成为单独的一个部分，它们的发射和接收或反射不是在同一个模块内组成的，而是分成不同的部分，一般体积都较大。因为红外吸收的是特定波长的光线，对光源或分光部件、光源的强度、稳定性的要求都很高，反射、接收部分也是要求极高的光学部件，因此价格一般都较为昂贵，所以使用和推广在很大程度上受到限制。而且光学部件会被环境中的灰尘覆盖，使透光或反射的强度降低，造成检测器的故障报警，成为这种检测器的一大缺陷。
非色散红外原理NDIR（Non DispersiveInfrared）传感器是最近几年才面世的一种新技术。它大大降低了利用红外原理检测可燃性气体和CO2气体的成本，也使红外原理检测仪在检测可燃性气体领域的推广成为可能，而且是今后实际应用的一个趋势和方向。
这里称之为传感器，是因为它的体积很小，功能稳定，完全是一个可插拔的模块。
非色散红外原理是应用滤光片把红外光分成所需要的一个很小波段的光谱线，被检测的气体对这个很小波段的光谱线吸收。这样的传感器一般包括：一个红外发射光源、光通路（吸收区）、2个滤光片分光（1个检测被测气体需要的光谱波段、另1个作为不被被测气体吸收的参比光谱波段）和接收转换器几个部分。
英国Dynament公司研发的最新型非色散红外传感器运用了非色散红外技术，通过滤光片得到所需要的波段。非色散红外传感器改变了传统红外检测器的结构，它不再使用单独的光学部件，也没有单独的发射和接收部分，大大缩小了检测仪的体积。非色散红外传感器除保持了稳定性、抗干扰性和长寿命等优点外，其独特的结构还避免了粉尘对检测的影响。
传感器产品信息：//1000qsw.com/product/enclosure/
