可燃有毒气体报警器通过不同类型的传感器技术实现检测,其检测原理根据气体类型和传感器特性可分为以下两类,涵盖多种具体实现方式:
一、可燃气体检测原理
1.催化燃烧式
-原理:可燃气体在催化剂作用下发生无焰燃烧,产生热量导致检测元件(如铂丝)温度升高,电阻率变化打破惠斯通电桥平衡,输出与气体浓度成正比的电压信号。
-特点:
-灵敏度高,线性范围宽(0-100%LEL)。
-需氧气参与反应,高温元件易被硫化物“中毒”失效。
-适用于加油站、化工厂等可燃气体防爆场所。
2.红外吸收式
-原理:不同气体对特定波长红外光有吸收作用,通过检测光强衰减计算浓度(朗伯-比尔定律)。
-特点:
-非接触式检测,传感器寿命长(5-10年)。
-对湿度、粉尘耐受性强,适合高浓度或长期监测。
-结构复杂、成本高,仅适用于“红外活性”气体(如烷烃类、CO?)。
3.半导体式
-原理:金属氧化物半导体材料吸附可燃气体后,表面电子状态改变导致电阻变化,转换为电信号。
-特点:
-成本低,适用于多种可燃气体(如甲烷、氢气)。
-灵敏度较低,易受环境干扰。

二、有毒气体检测原理
1.电化学型
-原理:气体在电极上发生氧化还原反应,产生与浓度成比例的电流信号。
-特点:
-高灵敏度(ppm级),选择性针对特定气体(如CO、H?S)。
-功耗低,适合便携式设备,但寿命较短(1-3年),需定期校准。
-广泛应用于工业环境监测、有限空间作业。
2.光离子化型(PID)
-原理:紫外光电离气体分子产生离子流,通过检测电流强度确定浓度。
-特点:
-响应速度快(秒级),可检测ppb-ppm级极低浓度。
-适用于挥发性有机物(VOCs),但需根据气体电离能选择光源,无法区分同IP值气体。
-常用于室内空气质量监测、化工泄漏应急检测。
3.半导体型
-原理:金属氧化物半导体材料吸附有毒气体后电阻变化,转换为电信号。
-特点:
-结构简单,成本低,适用于多种有毒气体(如NO?、甲醛)。
-灵敏度较低,易受环境影响。
三、检测过程与信号处理
1.信号转换:传感器捕捉气体浓度信号后,转换为电压或电流信号。
2.放大处理:通过前置放大电路增强信号,可能直接输出数字信号或经A/D转换。
3.浓度计算:模拟信号经线性化处理后,转化为浓度值并显示。
4.报警触发:当浓度超过预设阈值时,发出声光报警信号。
四、应用场景与传感器选择
-可燃气体场所:优先选择催化燃烧式或红外吸收式传感器,确保防爆需求。
-有毒气体环境:根据气体类型选择电化学型(高灵敏度)或光离子化型(快速响应)。
-综合监测:多传感器组合使用,覆盖可燃与有毒气体,提升安全性。