可燃气体探测器是一种安装在爆炸性危险环境的点型气体探测设备,它将现场的可燃气体浓度转化成电信号并传送至位于安全区的监控设备,以达到监测现场可燃气体浓度的目的。在设计和施工过程中,可燃气体探测器应遵循相应的标准和要求。
目前,可燃气体探测器常用的传感器有:催化燃烧传感器、半导体传感器。
催化燃烧式传感器是可燃气体探测器常用的传感器类型,它的工作原理是基于一个惠斯通电桥的结构。
在它的测量桥上涂有催化物质,它在整个的测量过程中是不被消耗的。即使在空气中气体和蒸气浓度远远低于LEL(爆炸浓度下限)时,它们也会在这个桥上发生催化燃烧反应。测量时,要在参比和测量电桥上施加电压使之加热从而发生催化反应,这个温度大约是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,它的氧化过程(无焰燃烧)会使测量桥被加热,温度增加,而此时参比桥温度不变。电路会测出它们之间的电阻变化,V2?>?V1,输出的电压同待测气体的浓度成正比。
半导体传感器也是可燃气体探测器和有毒气体检测仪常用的传感器。它的全称是“金属氧化物半导体传感器(MOS)”,它既可以用于检测PPM级的有毒气体也可以用于检测百分比浓度的易燃易爆气体。
MOS传感器由一个金属半导体(比如SnO2)构成,在清洁空气中,它的电导很低,而遇到还原性气体,比如一氧化碳或可燃性气体,传感元件的电导会增加,从而引起电流变化触发报警电路。通过控制传感元件的温度,可以对不同的物质有一定的选择性。