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米昂电子报警器 报警器产品知识(1)

文章出处:人气: 发表时间2021-02-19 08:57

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报警器产品知识

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一、报警器分类、用途

分类

     1.1 按检测气体种类分类,有可燃性气体(含甲烷)检测报警器、有毒气体检测报警器(氧气检测报警器一般归属于有毒气体报警器范畴)。
  1.2 按检测原理分类,可燃性气体检测有催化燃烧型、半导体型、热导型和红外线吸收型、催化氧化等,以催化燃烧型为主;有毒气体检测有电化学型、PID光离子型等,以电化学型为主;氧气检测有电化学型、氧化锆、荧光淬灭等,以电化学型为主。
  1.3 按使用方式分类,有便携式和固定式。
  1.4 按使用场所分类,有非防爆型和防爆型。
  1.5 按功能分类,有气体检测仪、气体报警器和气体检测报警器。气体检测仪为定量型,气体报警器为定性型
  1.6 按采样方式分类,有扩散式和泵吸式。

用途

主要应用于工业生产环境中,可燃、有毒等气体的实时监测,达到安全生产的目的。

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二、     传感器分类及工作原理

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传感器分类:

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气体检测报警器产品以催化燃烧和电化学方式为主,还有PID光离子和红外等方式。

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工作原理:

2.1催化燃烧:

这种传感器是在铂电阻的表面制备耐高温的催化剂层,在一定的温度下,可燃性气体在其表面被催化无焰燃烧,燃烧使铂电阻温度升高,电阻变化,变化值是可燃性气体浓度的函数。(铂电阻是利用铂丝的电阻值随着温度的变化而变化这一基本原理设计和制作的)。

   催化燃烧式气体传感器选择性地检测可燃性气体:凡是可以燃烧的,都能够检测;凡是不能燃烧的,传感器都没有任何响应。当然,『凡是可以燃烧的,都能够检测』这一句有很多例外,但总的来讲,上述选择性是成立的。

   催化燃烧式气体传感器计量准确,响应快速,寿命较长。传感器的输出与环境的爆炸危险直接相关,在安全检测领域是一类主导地位的传感器。

   缺点:在可燃性气体范围内,无选择性。大部分元素的有机蒸汽对传感器都有中毒作用。

 

2.2 电化学式气体传感器

 相当一部分的可燃性的有毒有害气体都有电化学活性,可以被电化学氧化或者还原。利用这些反应,可以分辨气体成份、检测气体浓度。

电化学气体传感器分很多子类:

   (1)、原电池型气体传感器(也称:加伏尼电池型气体传感器,也有称燃料电池型气体传感器,也有称自发电池型气体传感器),他们的原理行同我们用的干电池,只是,电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例,氧在阴极被还原,电子通过电流表流到阳极,在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫、氯气等。

   (2)、恒定电位电解池型气体传感器,这种传感器用于检测还原性气体非常有效,它的原理与原电池型传感器不一样,它的电化学反应是在电流强制下发生的,是一种真正的库仑分析的传感器。这种传感器已经成功地用于:一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中,是目前有毒有害气体检测的主流传感器。

   (3)、浓差电池型气体传感器,具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧,会自发形成浓差电动势,电动势的大小与气体的浓度有关,这种传感器的成功实例就是汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。

   (4)、极限电流型气体传感器,有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧(气)浓度传感器,用于汽车的氧气检测,和钢水中氧浓度检测。

 

2.3 半导体式气体传感器

它是利用一些金属氧化物半导体材料,在一定温度下,电导率随着环境气体成份的变化而变化的原理制造的。比如,酒精传感器,就是利用二氧化锡在高温下遇到酒精气体时,电阻会急剧减小的原理制备的。

   半导体式气体传感器可以有效地用于:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒精、甲醛、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙炔、氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸等很多气体地检测。尤其是,这种传感器成本低廉,适宜于民用气体检测的需求。

   下列几种半导体式气体传感器是成功的:甲烷(天然气、沼气)、酒精、一氧化碳(城市煤气)、硫化氢、氨气(包括胺类,肼类)。高质量的传感器可以满足工业检测的需要。

   缺点:稳定性较差,受环境影响较大;尤其,每一种传感器的选择性都不是唯一的,输出参数也不能确定。因此,不宜应用于计量准确要求的场所。

 

2.4 红外线气体传感器

大部分的气体在中红外区都有特征吸收峰,检测特征吸收峰位置的吸收情况,就可以确定某气体的浓度。

   这种传感器过去都是大型的分析仪器,但是近些年,随着以MEMS技术为基础的传感器工业的发展,这种传感器的体积已经由10升,45公斤的巨无霸,减小到2毫升(拇指大小)左右。使用无需调制光源的红外探测器使得仪器完全没有机械运动部件,完全实现免维护化。

   红外线气体传感器可以有效地分辨气体的种类,准确测定气体浓度。

   这种传感器成功的用于:二氧化碳、甲烷的检测。

   目前这种“传感器”的供应商在欧洲!中国在这一领域目前是“半”空白!

 

2.5 热导池式气体传感器

每一种气体,都有自己特定的热导率,当两个和多个气体的热导率差别较大时,可以利用热导元件,分辨其中一个组分的含量。这种传感器已经传感器地用于氢气的检测、二氧化碳的检测、高浓度甲烷的检测。

   这种气体传感器可应用范围较窄,限制因素较多。

2.6 磁性氧气传感器

这是磁性氧气分析仪的核心,但是目前也已经实现了“传感器化”进程。

   它是利用空气中的氧气可以被强磁场吸引的原理制备的。

   这种传感器只能用于氧气的检测,选择性极好。大气环境中只有氮氧化物能够产生微小的影响,但是由于这些干扰气体的含量往往很少,所以,磁氧分析技术的选择性几乎是唯一的!

2.7光离子型检测仪(PID)

光离子化检测器是一种通用性兼选择性的检测器,对大多数有机物蒸汽都有响应信号。光离子化检测器不但具有较高的灵敏度。

(1) 无光窗离子化检测器

  这是一种利用微波能量激发常压惰性气体产生的等离子体,作为光源的光离子化检测器(Microwave Photo-ionization detector),以石英或硬质玻璃管材料制作。灯。,当样品的组分进入光离子化检测器离子化室后,分子组分被高能量的等离子体激发为正离子和自由电子,在强电场的作用下作定向运动形成离子流并输出信号;当分子的电离能高于光子能量时则不会发生离子化效应。如选用氦气作为放电气体,在理论上可检测一切气化的物质。

  (2)光窗式光离子化检测器

它克服了无窗口式光离子化检测器的许多缺陷,主要由紫外光源和电离室组成,中间由可透紫外光的光窗相隔,窗材料采用碱金属或碱土金属的氟化物制成。在电离室内待测组分的分子吸收紫外光能量发生电离,选用不同能量的灯和不同的晶体光窗,可选择性地测定各种类型的化合物。

 

2.8 其他

 近年来,随着新技术的不断涌现,气体传感器技术也在不断发生着相应的革命。气体传感器的种类也在随着增添新丁。

   另外,以光导纤维为基础的光学传感器发展迅猛,尽管还没有对电子传感器构成绝对的“威胁”,但是其特有的优势,或许有一天大放异彩。

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二、报警器的声、光报警

报警器的声、光报警是指:当报警器检测到被测气体达到一定浓度时发出明显的光和声的报警提示,使现场人员有所能够及时采取措施排除问题,并做好自救工作。

现有的工业用声光报警器可分为防爆和非防爆两种,在控制室内也可通过报警控制器或DCS系统达到声光报警的目的。

声光报警器有,外接式声光报警器和小型一体化声光报警器

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三、     报警输出,低限、高限及其开关量的含义

报警器的高、低限报警输出,根据不同的被测气体,也有不同的定义和具体参数,一般来说:

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3.1 用于可燃气的:当环境中被测气体达到一定浓度,但不至于产生爆炸时,提醒现场人员进行排除的报警,此报警称为:低限报警(也指一级报警或预报警);当环境中被测气体达到极易产生爆炸的浓度时,提醒现场人员进行排除的报警,此报警称为:高限报警(也指二级报警)。

3.2 用于有毒气的:当环境中被测气体达到一定浓度,会致使现场人员产生头晕、恶心,但不至于危害人体的报警,此报警称为:低限报警(也指一级报警或预报警);当环境中被测气体达到可以危害人体,甚至危及生命的浓度时发出的报警,此报警称为:高限报警(也指二级报警)。

3.3 在测量氧气中:当被测环境中的氧气含量低于人体正常需氧量(19.5%Vol)时发出的报警,称为:低限报警;当被测环境中的氧气含量高于人体正常需氧量(23.5%Vol高于此浓度时人体可能会出现氧中毒)时发出的报警,称为:高限报警/过氧。

3.4报警开关量是指:当报警器发出报警时,输出的开关控制量,此开关量通常为干节点(与报警器内部电路相对独立),用于控制外部设备的工作(例如:排风扇、安全阀及外置声光报警设备等)。

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四、LED、LCD、OLED的区别及其特点

4.1 LED:俗称“发光二极管”,通常是由N个八段LED组成的数字组,用来显示数据。

4.2 LCD:俗称“液晶显示器”其原理是通过电场的改变,控制液态晶体的偏转角度,通过透过光的强弱,达到显示的目的,其显示内容较为丰富。

4.3  OLED:OLED(Organic Light Emitting Display),即有机发光显示器,在属于新崛起的种类,被誉为“梦幻显示器”。OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同,无需背光灯,采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板,当有电流通过时,这些有机材料就会发光。而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄,可视角度更大,并且能够显著节省电能。

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