一氧化碳气体检测技术方法解析

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1、一氧化碳气体检测技术方法解析一、微量一氧化碳气体检测技术方法解析目前测量微量一氧化碳气体的主要测量方式分为电化学传感器 测量法、检定管测量法、气相色谱法、非分光红外测量法。第一、电化学传感器测量法 现阶段所使用的电化学传感器均来自德国、美国和英国，无论是 哪个国家的产品和任何型号传感器，最小误差均为W土5-10%F.S,即 量程为300ppm的电化学传感器，误差为15-30ppm，误差大于空气中 最大允许15ppm的范围。电化学传感器通常存在三大问题，这三个问题严重影响了传感器 的寿命和精度：1. 感应器监测范围 :电气化学感应器有一个固定的暴露能力范 围。在这个范围内，监测性能可靠。超过监测

2、范围的使用和感应器负 荷超载，影响它的准确性，传感器也相应地时常处于饱和状态;气体 浓度低于常规范围，会削弱反映的信号，加上环境噪声干扰，使仪器 读数不准确，从而降低了仪器的准确性和分辨率。2. 待测气体交叉影响:电化学传感器运用通常的氧化还原反应产 生电流的原理。这一反应过程对很多气体是很普通的。待测气体的交 叉影响使检测结果不能反映检测气体的实际含量，检测结果失去科学 价值和合理性。例如环境中的 H2CO2CL2CH4NO2 等气体干扰值均 在 30ppm 左右。3. 传感器的寿命问题:电化学传感器均存在寿命因素，例如一氧 化碳，最长寿命为空气中 2 年，基本在6 个月后灵敏度就会不断的下

3、 降，需要通过反复的调试才能够维持使用。综上所述，根据传感器本身误差及环境因素影响，电化学传感器 对于几个 ppm 甚至几十个 ppm 的一氧化碳气体几乎没有有效地测量 值，所以在环境气体复杂，微量一氧化碳气体浓度的情况下不建议使 用。第二、检定管检测法检测管的基本测定原理为线性比色法，即被测气体通过检定管与 指示胶发生有色反应，形成变色层（变色柱），变色层的长度与被测 气体的浓度成正比。缺点为：1. 需手动进行现场球胆采样分析，不能实现自动检测和自动控 制。2. 需要肉眼观测，存在较大的误差。3. 精度低，误差值W土 10%F.S第三、气相色谱测量法气相色谱工作原理：是利用试样中各组份在气相

4、和固定液液相间 的分配系数不同，当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时，组份 就在其中的两相间进行反复多次分配，由于固定相对各组份的吸附或 溶解能力不同， 因此各组份在色谱柱中的运行速度就不同，经过一 定的柱长后，便彼此分离，按顺序离开色谱柱进入检测器，产生的离 子流讯号经放大后，在记录器上描绘出各组份的色谱峰。由于样品在 气相中传递速度快，因此样品组分在流动相和固定相之间可以瞬间地 达到平衡。另外加上可选作固定相的物质很多，因此气相色谱法是一 个分析速度快和分离效率高的分离分析方法。缺点为：1. 需手动进行采样分析，不能实现自动检测和自动控制。2. 需要的相关附件比较繁琐。样品分析时间过长。

5、3. 体积较大，重量约 50Kg第四、非分光红外测量法非分光红外法对于气体检测是很领先的技术，不论在抗干扰、稳 定性、寿命、精度都有良好的技术参数，主要的工作原理为红外光源 将连续的红外辐射通过调制成的断续辐射，再交替地通过气室的分析 边和参比边，通过选择性滤光片最后被硒化铅检测器吸收。一氧化碳 分析仪由于采用了先进的气体滤波相关红外技术，其量程0200ppm, 响应时间快，灵敏度高，可靠性好，抗干扰能力强，已达到了国内领 先、国际先进水平。红外线气体检测方法在地震预报、矿井安全、石油勘探、大气物 理、医疗卫生、污染源监测、高压设备故障诊断、化工过程控制、冶 金等传统工业乃至现在的新技术革命带

6、头学科如生物科学、微电子 学、新型材料等领域均有着越来越广泛的应用 ，在近海防御，国防 工程等相关行业也得到了广泛的应用。最大误差：W土 2%F.S抗干扰能力：强综上所述，相比较而言，针对本方案的技术论证红外技术在气体 检测方面具有众多优势和良好的性能。二、市场产品调研市场上体积小、重量轻的一氧化碳检测设备主要采用电化学传感 器测量技术。其核心部件为传感器探头。当前国际上应用较多、性能 较优的电化学一氧化碳传感器探头有日本费加罗 FIGARO TGS5042、 英国CITY系列传感器。日本费加罗FIGARO TGS5042外观terminalGas inletterminal日本费加罗FIGA

7、RO TGS5042结构示意图3系列：种类齐全的程气传感器.大多数型号适用于4-20EA 的电流.同时还配有mV输出极。3系列传感器可用于一般工业安全、烟道气体排放监 测、周围空气监测及医用气体，4系列：城市技术公司的4系列气体传感器件为行业标准应屈 于便携式气体检测仪，该系列产品包括了氧气传感器 及种类齐全的毒气传感器和可燃气体传感器。该系列 还包括二氧化碳和碳氢化合物的红外传感器*5系列：排放气体传感器系列.适用于烟道气体分析仪和燃烧 效率监测器。该系列包括氧气.一氧化碳、氧化氮，一 氧化氮和二氧化硫的传感器。丿英国CITY系列传感器气体Gas Type原理Technology系列Seri

8、es应用Application选项Options产品型号Product Name最大荷载Max Overload期望使用寿命Expected Operating Life量程尺寸Dimension电极Electrode鼠A (NHa)电化学Sensoric工业安全ts携式丿胃定式NH3 3F 100100 ppm 18个月0-1 DO ppmMini.Classic,CTL4 CTL73NH3 3E 100 SE100 ppma 2年0-100 ppm3NH3 3E 10001000 ppm IE个月-1 DOO ppmNH3 3E 1000 SE1000 ppm 2年0-1000 ppm3N

9、H3 3E 5000 SE5000 ppm 2年0-5000 ppm3三氢化呻（AsHj）电化学Sensoric工业安全便携式丿閲定式ASH3 2 1500 ppb 18个月0-500 ppbMini,Classic,CTL4 CTL72ASH3 3E 1t ppmA 2个月0-1 ppm3二氧化碳CO*红外iRidium*汽车CO2/CO/HCIRidium 100-5年BonchIRceL工业安全iRceL CO2一 5年0-5%4系列红外IRidium0汽车CO2/CO/HCIRidium loo-5年BenchCO/HCIRidium 505年Bench-3系列椰放含滤网3F/D200

10、00 ppm空中3年0-4 000 ppm3系列33F/F20000 ppm空气中3年0-4000 ppm3录列33M/F100000 ppm空H中3年0-40000 ppm3察列3A3E/D4000 ppm空气中2年0- 2 000 ppm3系列斗A3E/F4DOO ppm空S中2年0-2DOO ppm3髦列4A3ME/D4000 ppm空气中2年0*4 000 ppm3熹列4A3ME/F4000 ppm空气中2年0-4 000 ppm3系列4EZT3F/F2000 ppm空气中3年500 1000 20003系列3不含滤网3ELI2000 ppm空r中2年o-1 doo ppm3系列33M

11、IOOOOO ppm空气中3年0-40000 ppm3象列3一氧化礫（CO）电化学A3CO1000 ppm空行中2年0-500 ppm3系列4工业女全2E/F500 ppm空气中2年0-2DO ppm3系列23E2000 ppm中&中3年0 1000 ppm3素列33E/F2000 ppm空弓中3年0-1000 ppm3丟列33ME/F2000 ppm空吒中3年0-2000 ppm3系列3EZT3EFF500 ppm空气中3年50 100.200,300,5003录列3医疗A2E/F1000 ppm空代中2年0-200 ppm3董列3A3E/F4000 ppm空吒中3年0-2000 ppm3系

12、列452系列排放含涛网S2CF10000 ppm空F中3年0-1 ODO ppm50系列3不含遗网S2C02000 opm空气中2年0 1000 ppm52嬴列35条列排放含溥网5F20000 ppm空T中3年0-4 000 ppm5系列35MF100000 ppm空r中3年0-4 0000 ppm5系列3A5F4000 ppm空气中3年0 2000 ppm5茶列4医疗-A5H4000 ppm空5中2年0-100 ppm5系列4MlCROceL*工主安全怏携貳MiCROceL CF1500 ppm2年0-500 ppmMicro系列34系列工业安全2CF1000 ppm空气中2年 500 pp

13、m2玉列24CF1500 ppm空弓中2年0-500 ppm4黑列34CO1500 ppm空r中2年0-500 ppm4乐列3便携 ACO/HaS :4COSHCO 1500 ppm空代中3年0-500 ppm CO4柬列4HzS 500 ppm0-200 pprn H2S斗疾列4英国 CITY 系列传感器选型表电化学传感器使用注意事项摘（自产品手册）：（1）电化学传感器普遍采用了吸湿性高的电解液 , 所以传 感器的气体感应度随温湿度的变化而改变，例如在低 湿环境下的感应度比高湿环境要低一些。由于电解液 数目的原因，如果需要精确测量应该考虑环境湿度的 影响。（2）在设计气体报警器时，应考虑传感

14、器的感应度会有 5% 的衰减。如果需精确检测，建议1 年做一次或两次的 周期调试（标定）。（3）如果有水或油滴落至预滤器，因为其阻碍作用，检测的 气体很难扩散到传感器，精确测量就很难做到，如果 在这样的环境下使用请根据实际情况设计预防措施.（4）请在常温常湿环境下，可能的话在0-20 攝氏度洁净空 气中贮存电化学式传感器 .到货后传感器的贮存时间 应少于6 个月。如果贮存时间延长，保证期就会相应缩短。这是因为电化学与半导体或催化式传感器有所 不同，其寿命不是取决于是否通电。(5) 请在规格允许范围内使用. 传感器避免直接接触有机溶剂，涂料，药剂，油类及高浓度气体。(6) 工作环境压力:90kpa T10kpa三、试验验证曾选用日本FIGARO TGS5042做过测试，试验现象为：流量增加,输出浓度增加。随着通气时间的增加，输出浓度持续增加。试验表明气体显示浓度与样气流量和时间有关。