可燃氣體探測器是一種安裝在爆炸性危險環(huán)境的點型氣體探測設(shè)備,它將現(xiàn)場的可燃氣體濃度轉(zhuǎn)化成電信號并傳送至位于安全區(qū)的監(jiān)控設(shè)備,以達到監(jiān)測現(xiàn)場可燃氣體濃度的目的。在設(shè)計和施工過程中,可燃氣體探測器應遵循相應的標準和要求。
目前,可燃氣體探測器常用的傳感器有:催化燃燒傳感器、半導體傳感器。
催化燃燒式傳感器是可燃氣體探測器常用的傳感器類型,它的工作原理是基于一個惠斯通電橋的結(jié)構(gòu)。
在它的測量橋上涂有催化物質(zhì),它在整個的測量過程中是不被消耗的。即使在空氣中氣體和蒸氣濃度遠遠低于LEL(爆炸濃度下限)時,它們也會在這個橋上發(fā)生催化燃燒反應。測量時,要在參比和測量電橋上施加電壓使之加熱從而發(fā)生催化反應,這個溫度大約是500℃或者更高。
正常情況下,電橋是平衡的,V1?=?V2,輸出為零。如果有可燃氣體存在,它的氧化過程(無焰燃燒)會使測量橋被加熱,溫度增加,而此時參比橋溫度不變。電路會測出它們之間的電阻變化,V2?>?V1,輸出的電壓同待測氣體的濃度成正比。
半導體傳感器也是可燃氣體探測器和有毒氣體檢測儀常用的傳感器。它的全稱是“金屬氧化物半導體傳感器(MOS)”,它既可以用于檢測PPM級的有毒氣體也可以用于檢測百分比濃度的易燃易爆氣體。
MOS傳感器由一個金屬半導體(比如SnO2)構(gòu)成,在清潔空氣中,它的電導很低,而遇到還原性氣體,比如一氧化碳或可燃性氣體,傳感元件的電導會增加,從而引起電流變化觸發(fā)報警電路。通過控制傳感元件的溫度,可以對不同的物質(zhì)有一定的選擇性。