氣體檢測儀的分類和原理

               氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)儀的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)部件是(shi)(shi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)傳感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)。原則(ze)上(shang)(shang)，氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)傳感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)可(ke)(ke)(ke)(ke)分為三類： A) 利用(yong)物理(li)和(he)(he)化學(xue)特(te)(te)性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)傳感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)：如(ru)(ru)半導體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)型(xing)(xing)（表面(mian)控制型(xing)(xing)、體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)積(ji)控制型(xing)(xing)、表面(mian)電(dian)位型(xing)(xing)）、催化燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)型(xing)(xing)、固體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)導熱(re)型(xing)(xing)等(deng)(deng)b) 使(shi)用(yong)物理(li)特(te)(te)性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)傳感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)：如(ru)(ru)熱(re)導率、光(guang)(guang)干涉、紅外吸(xi)收等(deng)(deng) C) 使(shi)用(yong)電(dian)化學(xue)特(te)(te)性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)傳感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)：如(ru)(ru)恒電(dian)位電(dian)解、卡(ka)瓦尼(ni)電(dian)池、隔膜離子電(dian)極、固定(ding)電(dian)解質等(deng)(deng)。針(zhen)對危害(hai)(hai)，我(wo)們(men)(men)(men)(men)將有(you)毒(du)有(you)害(hai)(hai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)分為可(ke)(ke)(ke)(ke)燃(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)和(he)(he)有(you)毒(du)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)兩大類。由于(yu)(yu)它(ta)(ta)們(men)(men)(men)(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性質和(he)(he)危害(hai)(hai)不(bu)(bu)同，其(qi)(qi)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)方法也(ye)(ye)不(bu)(bu)同。可(ke)(ke)(ke)(ke)燃(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)是(shi)(shi)石油化工(gong)等(deng)(deng)工(gong)業場合遇(yu)到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最危險(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)。主要(yao)是(shi)(shi)烷烴(jing)等(deng)(deng)有(you)機氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)和(he)(he)一(yi)氧(yang)(yang)化碳(tan)等(deng)(deng)無(wu)機氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)。可(ke)(ke)(ke)(ke)燃(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)必須滿足(zu)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件，即：一(yi)定(ding)濃(nong)(nong)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)(ke)燃(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)、一(yi)定(ding)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)(he)足(zu)夠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)量來(lai)點燃(ran)(ran)(ran)(ran)其(qi)(qi)火源(yuan)。這就是(shi)(shi)爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)三個(ge)(ge)要(yao)素（如(ru)(ru)上(shang)(shang)圖左(zuo)圖所示(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)三角形），一(yi)個(ge)(ge)缺(que)(que)一(yi)不(bu)(bu)可(ke)(ke)(ke)(ke)，也(ye)(ye)就是(shi)(shi)說，缺(que)(que)少(shao)其(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)任(ren)何一(yi)個(ge)(ge)條件都不(bu)(bu)會引起火災和(he)(he)爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)。當可(ke)(ke)(ke)(ke)燃(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)（蒸汽、粉塵）與氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)混合達到一(yi)定(ding)濃(nong)(nong)度時(shi)，遇(yu)一(yi)定(ding)溫度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)火源(yuan)會發生爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)。我(wo)們(men)(men)(men)(men)將可(ke)(ke)(ke)(ke)燃(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)遇(yu)火源(yuan)爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃(nong)(nong)度稱為爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)濃(nong)(nong)度極限，或(huo)簡稱爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)極限，一(yi)般用(yong)%表示(shi)。事實上(shang)(shang)，這種混合物在(zai)(zai)任(ren)何混合比(bi)例下都不(bu)(bu)會爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)，需要(yao)一(yi)個(ge)(ge)濃(nong)(nong)度范圍(wei)。如(ru)(ru)上(shang)(shang)圖右側陰影部分所示(shi)。當可(ke)(ke)(ke)(ke)燃(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)濃(nong)(nong)度低于(yu)(yu)LEL（zui低爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)極限）（可(ke)(ke)(ke)(ke)燃(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)濃(nong)(nong)度不(bu)(bu)足(zu)）且其(qi)(qi)濃(nong)(nong)度高于(yu)(yu)UEL（爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)極限）（氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)不(bu)(bu)足(zu)）時(shi)，不(bu)(bu)會發生爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)。不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)(ke)燃(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)有(you)不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)LEL和(he)(he)UEL，校準儀器(qi)(qi)(qi)(qi)時(shi)應(ying)注意。市場上(shang)(shang)也(ye)(ye)有(you)直(zhi)接(jie)測(ce)(ce)(ce)(ce)量可(ke)(ke)(ke)(ke)燃(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)積(ji)濃(nong)(nong)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)導VOL檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)(qi)。同時(shi)，也(ye)(ye)有(you)將LEL/VOL合二為一(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)(qi)。 VOL 可(ke)(ke)(ke)(ke)燃(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)探(tan)測(ce)(ce)(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)(qi)特(te)(te)別適用(yong)于(yu)(yu)測(ce)(ce)(ce)(ce)量缺(que)(que)氧(yang)(yang)環(huan)境中(zhong)(zhong)(zhong)可(ke)(ke)(ke)(ke)燃(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)積(ji) (VOL) 濃(nong)(nong)度。生產(chan)原材(cai)料中(zhong)(zhong)(zhong)可(ke)(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)(neng)存(cun)在(zai)(zai)有(you)毒(du)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)，例如(ru)(ru)大多(duo)數有(you)機化學(xue)品 (VOC)，但也(ye)(ye)可(ke)(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)(neng)存(cun)在(zai)(zai)有(you)毒(du)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)。可(ke)(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)(neng)存(cun)在(zai)(zai)于(yu)(yu)生產(chan)過程中(zhong)(zhong)(zhong)各個(ge)(ge)環(huan)節的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)副產(chan)品中(zhong)(zhong)(zhong)，如(ru)(ru)氨、一(yi)氧(yang)(yang)化碳(tan)、硫化氫等(deng)(deng)。它(ta)(ta)們(men)(men)(men)(men)是(shi)(shi)對工(gong)人造成(cheng)傷(shang)害(hai)(hai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)風險(xian)因素。這種危害(hai)(hai)不(bu)(bu)僅包括直(zhi)接(jie)傷(shang)害(hai)(hai)，如(ru)(ru)身體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)適、疾病、死(si)亡等(deng)(deng)，還包括對人體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)危害(hai)(hai)，如(ru)(ru)殘疾、癌癥等(deng)(deng)。這些有(you)毒(du)有(you)害(hai)(hai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)是(shi)(shi)我(wo)們(men)(men)(men)(men)發展(zhan)中(zhong)(zhong)(zhong)國家應(ying)該開始充分重視(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題。目前(qian)，對于(yu)(yu)特(te)(te)定(ding)有(you)毒(du)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)，我(wo)們(men)(men)(men)(men)使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)專用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)傳感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)。它(ta)(ta)可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)包括上(shang)(shang)面(mian)列出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)所有(you)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)傳感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)，以(yi)及(ji)前(qian)兩章(zhang)中(zhong)(zhong)(zhong)描述的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)電(dian)離檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)(qi)。其(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)，檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)無(wu)機氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)zui常(chang)用(yong)、技術比(bi)較成(cheng)熟、綜合指標(biao)zui好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是恒電位電解法，也就是我們常說的電化學傳感器。電化學傳感器的組成是：將兩個反應電極——工作電極和對電極以及一個參比電極放在特定的電解質中，然后在反應電極之間施加足夠的電壓，使鍍有重金屬催化劑的氣體傳輸到被測物在薄膜中發生氧化還原反應，然后由儀器中的電路系統測量氣體電解時產生的電流，然后由儀器中的微處理器計算出氣體的濃度。
        目前可(ke)(ke)(ke)(ke)以檢(jian)(jian)測特定氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)電化(hua)(hua)學傳(chuan)感器(qi)包(bao)括：一氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)碳、硫化(hua)(hua)氫、二氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)硫、一氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)氮(dan)、二氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)氮(dan)、氨、氯氣(qi)(qi)、環(huan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)乙(yi)烷、氯化(hua)(hua)氫等。 氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)也是一個需要高度(du)關(guan)注的(de)(de)因素在(zai)(zai)工業環(huan)境中(zhong)，尤其是在(zai)(zai)封閉環(huan)境中(zhong)。一般我們把含氧(yang)(yang)(yang)(yang)量超過23.5%的(de)(de)稱(cheng)為氧(yang)(yang)(yang)(yang)過量（富氧(yang)(yang)(yang)(yang)），此時(shi)容易爆炸；而含氧(yang)(yang)(yang)(yang)量低于(yu)19.5%則為缺氧(yang)(yang)(yang)(yang)（缺氧(yang)(yang)(yang)(yang)），此時(shi)工人(ren)容易窒息、昏迷。甚(shen)至有死(si)亡的(de)(de)危險。正常的(de)(de)含氧(yang)(yang)(yang)(yang)量應該(gai)在(zai)(zai)20.9%左右。氧(yang)(yang)(yang)(yang)檢(jian)(jian)測器(qi)也是一種(zhong)電化(hua)(hua)學傳(chuan)感器(qi)。氣(qi)(qi)體(ti)(ti)檢(jian)(jian)測儀選擇問題：在(zai)(zai)我國(guo)，由于(yu)歷史和認知的(de)(de)原(yuan)因，我們在(zai)(zai)選擇各種(zhong)檢(jian)(jian)測儀時(shi)遇到的(de)(de)問題比較多(duo)，具體(ti)(ti)體(ti)(ti)現在(zai)(zai)：1）可(ke)(ke)(ke)(ke)燃氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)檢(jian)(jian)測比有毒(du)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)檢(jian)(jian)測更重要。檢(jian)(jian)測。 2）對可(ke)(ke)(ke)(ke)能引(yin)起急性中(zhong)毒(du)的(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)檢(jian)(jian)測比對可(ke)(ke)(ke)(ke)能引(yin)起慢(man)性中(zhong)毒(du)的(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)檢(jian)(jian)測更重要。大量可(ke)(ke)(ke)(ke)燃氣(qi)(qi)體(ti)(ti)泄漏引(yin)發(fa)爆炸事故的(de)(de)xue腥教訓，讓人(ren)明(ming)白我(wo)們(men)非常(chang)重視(shi)可(ke)(ke)燃氣(qi)(qi)體檢(jian)(jian)測(ce)。可(ke)(ke)以說，在任何石化或(huo)化工(gong)廠中(zhong)(zhong)，危險氣(qi)(qi)體檢(jian)(jian)測(ce)儀(yi)大多是LEL檢(jian)(jian)測(ce)儀(yi)。但(dan)僅配備LEL檢(jian)(jian)測(ce)儀(yi)還遠遠不足以真正保護工(gong)人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全和(he)(he)健康。另外(wai)，目前我(wo)們(men)對硫化氫(qing)等可(ke)(ke)引(yin)起急(ji)性(xing)中(zhong)(zhong)毒的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)檢(jian)(jian)測(ce)比較(jiao)重視(shi)，而對芳香烴等可(ke)(ke)引(yin)起慢性(xing)中(zhong)(zhong)毒的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)檢(jian)(jian)測(ce)重視(shi)不夠。和(he)(he)酒(jiu)精。工(gong)人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)健康和(he)(he)安(an)全危害不亞于可(ke)(ke)引(yin)起急(ji)性(xing)中(zhong)(zhong)毒的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體！它們(men)可(ke)(ke)能(neng)導(dao)致(zhi)癌癥和(he)(he)其他看不見的(de)(de)(de)(de)(de)疾病，影響工(gong)人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)生命和(he)(he)健康。這種(zhong)現象的(de)(de)(de)(de)(de)出現，除了認知方面的(de)(de)(de)(de)(de)原因，市場上缺乏(fa)可(ke)(ke)以檢(jian)(jian)測(ce)較(jiao)低濃度的(de)(de)(de)(de)(de)合適(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)有機氣(qi)(qi)體檢(jian)(jian)測(ce)儀(yi)也是一個重要原因。