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VOC氣體分析儀：VOC氣體傳感器的工作原理
VOC元件本身可檢測到多種VOC，并提供對(duì)應(yīng)于VOC濃度變化的相對(duì)輸出。當(dāng)配備了板載處理器時(shí)，該傳感器還能夠計(jì)算多種VOC的等效相對(duì)值。由于這些元件的輸出是相對(duì)的，因此不需要校準(zhǔn)。
另外，還有一類絕對(duì)輸出氣體傳感器：它們對(duì)于安全攸關(guān)的應(yīng)用來說是理想的也是必要的選擇，在這些應(yīng)用中，某些氣體濃度過高會(huì)對(duì)生命或者健康構(gòu)成直接威脅。這種絕對(duì)輸出元件通常：相對(duì)比較昂貴;只能檢測一種氣體;需要定期校準(zhǔn)以提供準(zhǔn)確的輸出數(shù)據(jù)。
在IAQ監(jiān)測應(yīng)用中這些因素顯然不受歡迎。VOC傳感器是對(duì)這種重要但有限絕對(duì)測量源的補(bǔ)充：這種傳感器能夠檢測到多種VOC，因此可以用于檢測由一種或者多種VOC化合物引起的室內(nèi)空氣品質(zhì)變化——而這會(huì)影響建筑物內(nèi)的人。
在IAQ監(jiān)測中，例如ams CCS811(2.7mm x 4mm x 1.1mm，LGA封裝)或iAQ-CORE(接腳布局為15mm x 18mm的整合傳感器模組)等寬頻譜傳感器，并非針對(duì)安全攸關(guān)應(yīng)用的某種特殊氣體報(bào)告其絕對(duì)ppm值，而是提供環(huán)境中多種VOC濃度的相對(duì)變化值。
在IAQ監(jiān)測應(yīng)用中，VOC傳感器可以與絕對(duì)輸出CO2傳感器一起使用，隨時(shí)為CO2濃度提供確切的基準(zhǔn)。VOC傳感器補(bǔ)強(qiáng)了絕對(duì)CO2的測量，采集有關(guān)VOC事件的其它數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不一定與居住者(通常是CO2濃度升高的主要原因)直接相關(guān)。
幾種空氣質(zhì)量檢測的主要傳感器
金屬氧化物半導(dǎo)體式傳感器
金屬氧化物半導(dǎo)體式傳感器利用被測氣體的吸附作用,改變半導(dǎo)體的電導(dǎo)率,通過電流變化的比較,激發(fā)報(bào)警電路。由于半導(dǎo)體式傳感器測量時(shí)受環(huán)境影響較大,輸出線形不穩(wěn)定。金屬氧化物半導(dǎo)體式傳感器,因其反應(yīng)十分靈敏,故目前廣泛使用的領(lǐng)域?yàn)闇y量氣體的微漏現(xiàn)象。
化燃燒式傳感器
催化燃燒式傳感器原理是目前最廣泛使用的檢測可燃?xì)怏w的原理之一,具有輸出信號(hào)線形好、指數(shù)可靠、價(jià)格便宜、無與其他非可燃?xì)怏w的交叉干擾等特點(diǎn)。催化燃燒式傳感器采用惠斯通電橋原理,感應(yīng)電阻與環(huán)境中的可燃?xì)怏w發(fā)生無焰燃燒,是溫度使感應(yīng)電阻的阻值發(fā)生變化,打破電橋平衡,使之輸出穩(wěn)定的電流信號(hào),再經(jīng)過后期電路的放大、穩(wěn)定和處理最終顯示可靠的數(shù)值。
定電位電解式傳感器
定電位電解式傳感器是目前測毒類現(xiàn)場最廣泛使用的一種技術(shù),在此方面國外技術(shù)領(lǐng)先,因此此類傳感器大都依賴進(jìn)口。定電位電解式氣體傳感器的結(jié)構(gòu):在一個(gè)塑料制成的筒狀池體內(nèi),安裝工作電極、對(duì)電極和參比電極,在電極之間充滿電解液,由多孔四氟乙烯做成的隔膜,在頂部封裝。前置放大器與傳感器電極的連接,在電極之間施加了一定的電位,使傳感器處于工作狀態(tài)。氣體與的電解質(zhì)內(nèi)的工作電極發(fā)生氧化或還原反應(yīng),在對(duì)電極發(fā)生還原或氧化反應(yīng),電極的平衡電位發(fā)生變化,變化值與氣體濃度成正比。
迦伐尼電池式氧氣傳感器
迦伐尼電池式氧氣傳感器的結(jié)構(gòu):在塑料容器的一面裝有對(duì)氧氣透過性良好的、厚10-30μm的聚四氟乙烯透氣膜,在其容器內(nèi)側(cè)緊粘著貴金屬(鉑、黃金、銀等)陰電極,在容器的另一面內(nèi)側(cè)或容器的空余部分形成陽極(用鉛、鎘等離子化傾向大的金屬)。用氫氧化鉀。氧氣在通過電解質(zhì)時(shí)在陰陽極發(fā)生氧化還原反應(yīng),使陽極金屬離子化,釋放出電子,電流的大小與氧氣的多少成正比,由于整個(gè)反應(yīng)中陽極金屬有消耗,所以傳感器需要定期更換。目前國內(nèi)技術(shù)已日趨成熟,完全可以國產(chǎn)化此類傳感器。
紅外式傳感器
紅外式傳感器利用各種元素對(duì)某個(gè)特定波長的吸收原理,具有抗中毒性好,反應(yīng)靈敏,對(duì)大多數(shù)碳?xì)浠衔锒加蟹磻?yīng)。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高。
PID光離子化氣體傳感器
PID由紫外燈光源和離子室等主要部分構(gòu)成,在離子室有正負(fù)電極,形成電場,待測氣體在紫外燈的照射下,離子化,生成正負(fù)離子,在電極間形成電流,經(jīng)放大輸出信號(hào)。PID具有靈敏度高,無中毒問題,安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。
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