优缺
优点
红外气体传感器及仪器应用广泛,适用于监测近乎各种易气体。具有精度高、选择性好、可靠性高、不中毒、不依赖于氧气、受环境干扰因素较小、寿命长等显著优点。并在未来逐步成为市场主流。
缺点
由于正在处于起步阶段,技术壁垒高,市场占有率低,规模化生产程度低,造成成本高,基本在上千元左右。
气体传感器具有以下一些主要特性:
①灵敏度。灵敏度是指传感器输出变化量与被测输入变化置之比,主要依赖于传感器结构所使用的技术。大多数气体传感器的设计原理都采用生物化学、电化学、物理和光学。首先要考虑的是选择一种敏感技术, 它对目标气体的阔值限制或低爆炸限的百分比的检测要有足够的灵敏性。
②稳定性。稳定性是指传感器在整个工作时间内响应的稳定性,取决于零点摞移和区间漂移。零点漂移是指在没有目标气体时,整个工作时间内传感器输出响应的变化。区间漂移是指传感器连续置于目标气体中的输出响应变化,表现为传感器输出信号在工作时间内的降低。理想情况下,一个传感器在连续工作条件下,每年零点漂移小于10% 。
③抗腐蚀性。抗腐蚀性是指传感器暴露于高体积分数目标气体中的能力。在气体大量泄漏时,探头应能够承受期望气体体积分数1O~20 倍。在返回正常工作条件下, 传感器漂移和零点校正值应尽可能小。
④选择性。选择性也被称为交叉灵敏度,可以通过测量由某一种浓度的干扰气体所产生的传感器响应采确定。这个响应等价于一定浓度的目标气体所产生的传感器响应。这种特性在追踪多种气体的应用中是非常重要的,理想传感器应具有高灵敏度和高选择性。
气体传感器的种类有:热导式气体传感器(热线式气体传感器和热敏电阻气体传感器)、接触燃烧式气敏传感器、半导体气体传感器、红外气敏传感器、光纤气敏传感器等。
为了检测各类气体,目前先进的检测设备基本都配备发光二极管(LED)气体传感器。基于LED技术的器件可提供功能强大且灵敏度高的气体监测。该技术不仅用于触发警报系统,还可用于在线连续监测气体浓度。
气体传感器的应用
应用于建设环境物联网。气体传感器在有毒、可燃、易爆、二氧化碳等气体探测领域有着广泛的应用,环境问题一直是全国乃至全世界关心的话题之一,人类赖以生存的环境一直在遭受着严重的破坏,如何保护环境就需要建立环境监管机制,建设物联网成为必要,而气体传感器作为环境检测的*传感器将有助于建设环境物联网。
传感器是物联网核心和基础的环节,是各种信息和人工智能的桥梁,其技术领域中重要门类之一的气体传感器,横跨功能材料、电子陶瓷、光电子元器件、MEMS技术、纳米技术、**高分子等众多基础和应用学科。高性能的气体传感器能大大提高信息采集、处理、深加工水平,提高实时预测事故的准确性,不断消除事故隐患,大幅度减少事故特别是重大事故的发生。能有效实现安全监察和安全生产监督管理的电子化,变被动救灾为主动防灾,使安全生产向科学化管理迈进。