可燃气体报警器中催化燃烧式传感器工作原理解析
2020-01-03 14:31:58
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,各生产厂家在生产可燃气体报警探头的时候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。 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,RBT-6000-ZLG型可燃气体报警器的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。
这种原理气体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)。