CO傳感器(高巖)課件

1、第第5節(jié)節(jié) CO傳感器傳感器一、一、COCO濃度檢測(cè)的意義濃度檢測(cè)的意義隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)生活質(zhì)量的提高和生活環(huán)境隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)生活質(zhì)量的提高和生活環(huán)境的改善越來(lái)越重視，液化氣、煤氣進(jìn)入家庭的使用為的改善越來(lái)越重視，液化氣、煤氣進(jìn)入家庭的使用為人們帶來(lái)了方便，也改善了城市的環(huán)境，但同時(shí)也給人們帶來(lái)了方便，也改善了城市的環(huán)境，但同時(shí)也給人們帶來(lái)了潛在的危險(xiǎn)，其中一氧化碳是最主要的危人們帶來(lái)了潛在的危險(xiǎn)，其中一氧化碳是最主要的危險(xiǎn)源。險(xiǎn)源。一氧化碳是一種無(wú)色無(wú)味的氣體，由于它與人體內(nèi)的一氧化碳是一種無(wú)色無(wú)味的氣體，由于它與人體內(nèi)的血紅蛋白有高度的親和力，所以當(dāng)它被吸入人體后，血紅蛋白有

2、高度的親和力，所以當(dāng)它被吸入人體后，會(huì)爭(zhēng)奪體內(nèi)血液中的氧形成一氧化碳血紅蛋白，使動(dòng)會(huì)爭(zhēng)奪體內(nèi)血液中的氧形成一氧化碳血紅蛋白，使動(dòng)脈壁缺氧、水腫，阻礙血流通暢，使人發(fā)生疲倦、氣脈壁缺氧、水腫，阻礙血流通暢，使人發(fā)生疲倦、氣短、惡心和頭暈眼花等不良癥狀，體內(nèi)吸入過(guò)多一氧短、惡心和頭暈眼花等不良癥狀，體內(nèi)吸入過(guò)多一氧化碳時(shí)甚至?xí)?dǎo)致人因缺氧而死亡。另?yè)?jù)化碳時(shí)甚至?xí)?dǎo)致人因缺氧而死亡。另?yè)?jù)科技日?qǐng)?bào)科技日?qǐng)?bào)報(bào)道，經(jīng)醫(yī)學(xué)驗(yàn)證，當(dāng)空氣中一氧化碳濃度達(dá)到報(bào)道，經(jīng)醫(yī)學(xué)驗(yàn)證，當(dāng)空氣中一氧化碳濃度達(dá)到35ppm35ppm時(shí)，就會(huì)對(duì)兒童智商造成損害。時(shí)，就會(huì)對(duì)兒童智商造成損害。同時(shí)，一氧化碳也是一種易燃易爆的危險(xiǎn)氣體

3、，同時(shí)，一氧化碳也是一種易燃易爆的危險(xiǎn)氣體，是煤礦井下是否發(fā)生自燃火災(zāi)的重要標(biāo)志之一。是煤礦井下是否發(fā)生自燃火災(zāi)的重要標(biāo)志之一。其在空氣中的閥限值（指在空氣中允許存在的其在空氣中的閥限值（指在空氣中允許存在的最低濃度為最低濃度為50501010-6-6，爆炸極限為，爆炸極限為12.5%12.5%74%74%。因此，不論是在煤礦井下監(jiān)控系統(tǒng)中增設(shè)因此，不論是在煤礦井下監(jiān)控系統(tǒng)中增設(shè)COCO傳傳感器還是對(duì)室內(nèi)及時(shí)準(zhǔn)確地進(jìn)行感器還是對(duì)室內(nèi)及時(shí)準(zhǔn)確地進(jìn)行COCO濃度監(jiān)測(cè)和濃度監(jiān)測(cè)和報(bào)警，都成為保障群眾生命安全和國(guó)家財(cái)產(chǎn)安報(bào)警，都成為保障群眾生命安全和國(guó)家財(cái)產(chǎn)安全的一項(xiàng)必不可少的工作。全的一項(xiàng)必不可少的

4、工作。一、一、COCO濃度檢測(cè)的意義濃度檢測(cè)的意義u檢測(cè)方法檢測(cè)方法 電化學(xué)法、紅外吸收法、氣相色譜分析、電化學(xué)法、紅外吸收法、氣相色譜分析、檢知管法、電氣法等許多種。檢知管法、電氣法等許多種。二、二、COCO的檢測(cè)方法的檢測(cè)方法電化學(xué)式傳感器按工作原理，一般分為電化學(xué)式傳感器按工作原理，一般分為4 4種類(lèi)型種類(lèi)型電化學(xué)氣體傳感器原理電化學(xué)氣體傳感器原理（1 1）電化學(xué)氣體傳感器：據(jù)）電化學(xué)氣體傳感器：據(jù)電化學(xué)原理制成的檢測(cè)氣體的裝置電化學(xué)原理制成的檢測(cè)氣體的裝置（2 2）電化學(xué)電化學(xué)是研究電解質(zhì)溶液與電極相界間的電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，是研究電解質(zhì)溶液與電極相界間的電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，即化學(xué)能和電能之間

5、相互轉(zhuǎn)換的科學(xué)。即化學(xué)能和電能之間相互轉(zhuǎn)換的科學(xué)。（3 3）電化學(xué)理論指出，在電極和它接觸的電解質(zhì)溶液之間存在著電化學(xué)理論指出，在電極和它接觸的電解質(zhì)溶液之間存在著氧化還原反應(yīng)，并有電子的得失。并且各種物質(zhì)在電解質(zhì)溶液氧化還原反應(yīng)，并有電子的得失。并且各種物質(zhì)在電解質(zhì)溶液中的氧化還原反應(yīng)均在一定的電極電位下進(jìn)行。中的氧化還原反應(yīng)均在一定的電極電位下進(jìn)行。（4 4）某物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電位是指該物質(zhì)在規(guī)定的濃度、溫度條件某物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電位是指該物質(zhì)在規(guī)定的濃度、溫度條件下的電極電位，當(dāng)電極電位高于該標(biāo)準(zhǔn)電極電位時(shí)產(chǎn)生氧化反下的電極電位，當(dāng)電極電位高于該標(biāo)準(zhǔn)電極電位時(shí)產(chǎn)生氧化反應(yīng)，反之，則產(chǎn)生還原反

6、應(yīng)。應(yīng)，反之，則產(chǎn)生還原反應(yīng)。 如：如：COCO2 2/CO/CO氧化還原電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為氧化還原電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-0.12V; -0.12V; O O2 2,H,H+ +/H/H2 2O O氧化還原電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為氧化還原電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為+1.23V+1.23V二、二、COCO的檢測(cè)方法的檢測(cè)方法電化學(xué)原理測(cè)定電化學(xué)原理測(cè)定COCO（1 1）氣體擴(kuò)散電極（透氣膜電極）氣體擴(kuò)散電極（透氣膜電極） 防水透氣膜防水透氣膜:PTFE:PTFE(聚四氟乙烯，聚四氟乙烯，Poly tetra fluoro ethylene) （特富龍（特富龍 ） 活性層：鉑黑活性層：鉑黑PTFEPTFE

7、乳液乳液 含有催化劑的多孔膜電極，易于含有催化劑的多孔膜電極，易于被測(cè)氣體與電解液在氣、固、液三被測(cè)氣體與電解液在氣、固、液三相界面上進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。相界面上進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。 工作電極工作電極W W 對(duì)面電極對(duì)面電極C C 參比電極參比電極R R二、二、COCO的檢測(cè)方法的檢測(cè)方法電化學(xué)原理測(cè)定電化學(xué)原理測(cè)定COCO定電位定電位COCO傳感器的構(gòu)造及原理傳感器的構(gòu)造及原理（2 2）透氣膜）透氣膜 非均相微孔膜，透氣但不透水和離非均相微孔膜，透氣但不透水和離子。子。 空隙率大則靈敏度高，響應(yīng)時(shí)間短，空隙率大則靈敏度高，響應(yīng)時(shí)間短，但易漏液但易漏液（3 3）電解液：硫酸或硫酸水溶液）電解液：硫

8、酸或硫酸水溶液二、二、COCO的檢測(cè)方法的檢測(cè)方法電化學(xué)原理測(cè)定電化學(xué)原理測(cè)定COCO定電位定電位COCO傳感器的傳感器的構(gòu)造構(gòu)造 被測(cè)量被測(cè)量COCO，通過(guò)，通過(guò)PTFEPTFE薄膜擴(kuò)散到薄膜擴(kuò)散到工作電極工作電極W W，電極，電極W W受到受到恒電位的控制作用，具有一個(gè)恒定的電位，恒電位的控制作用，具有一個(gè)恒定的電位，COCO在在W W電極上電極上在催化劑的作用下與電解液中的水發(fā)生氧化反應(yīng)，生成在催化劑的作用下與電解液中的水發(fā)生氧化反應(yīng)，生成COCO2 2和和H H+ +，同時(shí)釋放出電子；，同時(shí)釋放出電子； 在對(duì)電極在對(duì)電極C C上上, ,氧在催化劑作用下與氫質(zhì)子發(fā)生還原反氧在催化劑作用下

9、與氫質(zhì)子發(fā)生還原反應(yīng)生成水，并得到電子。應(yīng)生成水，并得到電子。W W極：極：C C極：極：二、二、COCO的檢測(cè)方法的檢測(cè)方法電化學(xué)原理測(cè)定電化學(xué)原理測(cè)定COCO定電位定電位COCO傳感器的傳感器的原理原理式中：式中：D D- -膜擴(kuò)散系數(shù)；膜擴(kuò)散系數(shù)； F F- -法拉第常數(shù)，它等于一摩爾電子所帶電量的絕對(duì)值。法拉第常數(shù)，它等于一摩爾電子所帶電量的絕對(duì)值。即即 F F=6.022x10=6.022x1023231.0622x101.0622x10-19-19C/molC/mol96485C/mol96485C/mol； A A- -擴(kuò)散面積；擴(kuò)散面積； L L- -膜厚度；膜厚度； n n電

10、子轉(zhuǎn)移數(shù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)參比電極參比電極：使：使W W和和R R間保持恒定電位。間保持恒定電位。uW W和和C C間的反應(yīng)電流為間的反應(yīng)電流為i i( (給定電極上發(fā)生化學(xué)變化的物質(zhì)的給定電極上發(fā)生化學(xué)變化的物質(zhì)的量與通過(guò)的電量成正比量與通過(guò)的電量成正比 ) )二、二、COCO的檢測(cè)方法的檢測(cè)方法電化學(xué)原理測(cè)定電化學(xué)原理測(cè)定COCO定電位定電位COCO傳感器的傳感器的原理原理cLnFADi1-1-電源電源 2-2-恒位環(huán)節(jié)恒位環(huán)節(jié)3-3-傳感器傳感器 4-4-放大器放大器5-5-溫度補(bǔ)償溫度補(bǔ)償6-6-指示電表指示電表 二、二、COCO的檢測(cè)方法的檢測(cè)方法電化學(xué)原理測(cè)定電化學(xué)原理測(cè)定COCO定電位定

11、電位COCO傳感器的傳感器的原理原理產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹法國(guó)法國(guó)TX2000TX2000型型COCO檢測(cè)儀檢測(cè)儀 測(cè)測(cè) 量：量： 連續(xù)連續(xù)測(cè)量范圍：測(cè)量范圍：0-500/0-20000-500/0-2000兩種可供選擇兩種可供選擇 傳傳 感感 器：器： 電化學(xué)式電化學(xué)式 顯顯 示：示： 3 3位半液晶顯示，帶背景位半液晶顯示，帶背景燈燈 報(bào)報(bào) 警：警： 5 5種聲光報(bào)警種聲光報(bào)警/2/2個(gè)瞬時(shí)報(bào)個(gè)瞬時(shí)報(bào)警點(diǎn)警點(diǎn)/ /超量程報(bào)警超量程報(bào)警 供電電源：供電電源： 3 3節(jié)節(jié)LR01 1.5VLR01 1.5V干電池干電池 工作時(shí)間：工作時(shí)間： 10001000小時(shí)小時(shí) 二、二、COCO的檢測(cè)方法的檢測(cè)

12、方法電化學(xué)原理測(cè)定電化學(xué)原理測(cè)定COCOCT1000XCT1000X型型COCO檢測(cè)報(bào)警儀檢測(cè)報(bào)警儀 測(cè)量范圍：測(cè)量范圍：0 02000ppm2000ppm誤差：誤差：10%10%真值真值報(bào)警范圍：報(bào)警范圍：0 0300ppm300ppm連連續(xù)可調(diào)續(xù)可調(diào)響應(yīng)時(shí)間：響應(yīng)時(shí)間：6060秒秒傳感器壽命：傳感器壽命： 3 3年（進(jìn)口年（進(jìn)口電化學(xué)）電化學(xué)）報(bào)警出廠設(shè)定報(bào)警出廠設(shè)定 ： 24 241 1 ppmppm產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹二、二、COCO的檢測(cè)方法的檢測(cè)方法電化學(xué)原理測(cè)定電化學(xué)原理測(cè)定COCO產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹二、二、COCO的檢測(cè)方法的檢測(cè)方法電化學(xué)原理測(cè)定電化學(xué)原理測(cè)定COCO典型范例典型范

13、例11KGA5KGA5型一氧化碳傳感器型一氧化碳傳感器KGA5KGA5型一氧化碳傳感器采用型一氧化碳傳感器采用日本生產(chǎn)的利用電化學(xué)定電日本生產(chǎn)的利用電化學(xué)定電位電解檢測(cè)氣體原理，用于位電解檢測(cè)氣體原理，用于連續(xù)固定檢測(cè)煤礦井下空氣連續(xù)固定檢測(cè)煤礦井下空氣中的中的COCO含量，為本質(zhì)安全型含量，為本質(zhì)安全型產(chǎn)品。該傳感器是一種智能產(chǎn)品。該傳感器是一種智能型檢測(cè)儀表，所有調(diào)校功能型檢測(cè)儀表，所有調(diào)校功能均可通過(guò)遙控器來(lái)實(shí)現(xiàn)均可通過(guò)遙控器來(lái)實(shí)現(xiàn), ,具有具有精度高、穩(wěn)定可靠、使用方精度高、穩(wěn)定可靠、使用方便等特點(diǎn)。傳感器能單獨(dú)使便等特點(diǎn)。傳感器能單獨(dú)使用或與各種煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)用或與各種煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)

14、系統(tǒng)配套使用。系統(tǒng)配套使用。型號(hào)意義：型號(hào)意義：KG A 5 - X“1”“1”輸出為頻率信號(hào)輸出為頻率信號(hào)200200100HZ100HZ“2”“2”輸出為電流信號(hào)輸出為電流信號(hào)15mA“3”輸出輸出RS232信號(hào)信號(hào)1200b/s登記序號(hào)登記序號(hào)一氧化碳一氧化碳礦用傳感器礦用傳感器典型范例典型范例11KGA5KGA5型一氧化碳傳感器型一氧化碳傳感器測(cè)量范圍：測(cè)量范圍： 0 01000ppm1000ppm（也可根據(jù)用戶要求定做）（也可根據(jù)用戶要求定做）測(cè)量誤差：測(cè)量誤差：主要技術(shù)指標(biāo)：主要技術(shù)指標(biāo)：典型范例典型范例11KGA5KGA5型一氧化碳傳感器型一氧化碳傳感器響應(yīng)時(shí)間：響應(yīng)時(shí)間：小于小

15、于30s30s遙控范圍：遙控范圍：距離不小于距離不小于5 m 5 m ；角度不小于；角度不小于120120度度報(bào)警點(diǎn)：報(bào)警點(diǎn)：測(cè)量范圍內(nèi)可任意設(shè)置測(cè)量范圍內(nèi)可任意設(shè)置報(bào)警方式：報(bào)警方式：紅色燈光閃爍，蜂鳴器鳴叫（報(bào)警響度紅色燈光閃爍，蜂鳴器鳴叫（報(bào)警響度1 1米內(nèi)不小于米內(nèi)不小于85dB85dB）。）。輸出信號(hào)輸出信號(hào)： KGA5-1KGA5-1型：型： 2002001000Hz1000Hz頻率頻率( (負(fù)載電阻負(fù)載電阻1.5k1.5k時(shí)，輸出時(shí)，輸出高電平高電平3V3V，輸出低電平，輸出低電平0.5V)0.5V) KGA5-2 KGA5-2型：型： 1 15mA5mA恒流恒流, , 負(fù)載電阻

16、負(fù)載電阻0 0500500 KGA5-3 KGA5-3型：型： RS485RS485接口，通訊波特率接口，通訊波特率 1200 bit/s1200 bit/s主要技術(shù)指標(biāo)：主要技術(shù)指標(biāo)：典型范例典型范例11KGA5KGA5型一氧化碳傳感器型一氧化碳傳感器工作電壓：工作電壓：DC 9DC 918V18V工作電流：工作電流：DC 18V DC 18V 不大于不大于100mA100mA防爆型式：防爆型式：礦用本質(zhì)安全型，標(biāo)志為礦用本質(zhì)安全型，標(biāo)志為“Exib”Exib”標(biāo)定流量：標(biāo)定流量：200200毫升毫升/ /分分外形尺寸：外形尺寸：(l(lb bh)mmh)mm：280280150150686

17、8重量：重量：1kg1kg主要技術(shù)指標(biāo)：主要技術(shù)指標(biāo)：典型范例典型范例11KGA5KGA5型一氧化碳傳感器型一氧化碳傳感器典型范例典型范例2GT500(B)一氧化碳傳感器一氧化碳傳感器 能連續(xù)監(jiān)測(cè)和就地顯示能連續(xù)監(jiān)測(cè)和就地顯示一氧化碳濃度值，并在超限一氧化碳濃度值，并在超限時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警，能在具有時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警，能在具有瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)等惡劣瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)等惡劣的環(huán)境中對(duì)煤的自然發(fā)火、的環(huán)境中對(duì)煤的自然發(fā)火、運(yùn)輸膠帶等各種內(nèi)、外因火運(yùn)輸膠帶等各種內(nèi)、外因火災(zāi)實(shí)現(xiàn)就地監(jiān)測(cè)和遙測(cè)。可災(zāi)實(shí)現(xiàn)就地監(jiān)測(cè)和遙測(cè)?？膳c與KJ90KJ90、KJ92KJ92、KJ4KJ4等煤礦等煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)配套使用，

18、亦安全監(jiān)控系統(tǒng)配套使用，亦可與其它能接收傳感器輸出可與其它能接收傳感器輸出信號(hào)的監(jiān)控系統(tǒng)配用。信號(hào)的監(jiān)控系統(tǒng)配用。 工作電壓：工作電壓：121218V DC18V DC工作電流：工作電流：100mA DC100mA DC檢測(cè)范圍：檢測(cè)范圍：0 0500PPm CO500PPm CO檢測(cè)誤差：檢測(cè)誤差：F.SF.S范圍內(nèi)范圍內(nèi)5%(5%(相對(duì)誤差相對(duì)誤差) )顯示方式：三位紅色數(shù)碼顯示顯示方式：三位紅色數(shù)碼顯示( (分辨率：分辨率：1PPm CO)1PPm CO)輸出信號(hào)：輸出信號(hào)：2002001000Hz1000Hz、1.01.05.0mA DC5.0mA DC防爆型式：防爆型式：ExibEx

19、ib礦用本安型礦用本安型外形尺寸：外形尺寸：(190(19011411457)mm57)mm主要技術(shù)指標(biāo)：主要技術(shù)指標(biāo)：典型范例典型范例3GTH1000型礦用一氧化碳傳感器測(cè)量范圍：測(cè)量范圍：0 01001001010-6-6CO,CO, 0 0100010001010-6-6COCO基本誤差：基本誤差：0 020201010-6-6COCO時(shí)，時(shí)，2 21010- -6 6 CO CO；20201001001010-6-6COCO時(shí)，時(shí)，4 41010-6-6 COCO；100100100010001010-6-6COCO時(shí)，時(shí)，5%5%輸出信號(hào)：輸出信號(hào)：電流：電流：1 15m A.DC5

20、m A.DC 頻率：頻率：5 515Hz; 15Hz; 5 5155Hz;200155Hz;2001000Hz;1000Hz;電源：電源：121224V DC24V DC顯示方式：顯示方式：四位數(shù)碼管顯示四位數(shù)碼管顯示報(bào)警方式：報(bào)警方式：聲光報(bào)警聲光報(bào)警防爆標(biāo)志：防爆標(biāo)志：ExiblExibl 工作原理：工作原理：一氧化碳?xì)怏w傳感器與報(bào)警器配套使用，一氧化碳?xì)怏w傳感器與報(bào)警器配套使用，是報(bào)警器中的核心檢測(cè)元件，它是以定電位電解為基是報(bào)警器中的核心檢測(cè)元件，它是以定電位電解為基本原理。本原理。當(dāng)一氧化碳擴(kuò)散到氣體傳感器時(shí)，其輸出端當(dāng)一氧化碳擴(kuò)散到氣體傳感器時(shí)，其輸出端產(chǎn)生電流輸出產(chǎn)生電流輸出，提

21、供給報(bào)警器中的采樣電路，起著將，提供給報(bào)警器中的采樣電路，起著將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的作用。當(dāng)氣體濃度發(fā)生變化時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的作用。當(dāng)氣體濃度發(fā)生變化時(shí)，氣體傳感器的輸出電流也隨之成正比變化，經(jīng)報(bào)警器氣體傳感器的輸出電流也隨之成正比變化，經(jīng)報(bào)警器的中間電路轉(zhuǎn)換放大輸出，以驅(qū)動(dòng)不同的執(zhí)行裝置，的中間電路轉(zhuǎn)換放大輸出，以驅(qū)動(dòng)不同的執(zhí)行裝置，完成聲、光和電等檢測(cè)與報(bào)警功能，與相應(yīng)的控制裝完成聲、光和電等檢測(cè)與報(bào)警功能，與相應(yīng)的控制裝置一同構(gòu)成了環(huán)境檢測(cè)或監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。置一同構(gòu)成了環(huán)境檢測(cè)或監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。 當(dāng)某物質(zhì)受到紅外光束照射時(shí)，該物質(zhì)的分子就要吸收當(dāng)某物質(zhì)受到紅外光束照射時(shí)，該物質(zhì)的分子就要吸

22、收一部分光能量并將其轉(zhuǎn)換為分子的震動(dòng)和轉(zhuǎn)換能量，也就是一部分光能量并將其轉(zhuǎn)換為分子的震動(dòng)和轉(zhuǎn)換能量，也就是 兩個(gè)以上不同原子結(jié)合成的氣體分子，具有一種永久性的偶兩個(gè)以上不同原子結(jié)合成的氣體分子，具有一種永久性的偶極矩極矩（正、負(fù)電荷中心間的距離正、負(fù)電荷中心間的距離r r和電荷中心所帶電量和電荷中心所帶電量q q的乘的乘積，叫做偶極矩積，叫做偶極矩r rq q。它是一個(gè)矢量，方向規(guī)定為從負(fù)。它是一個(gè)矢量，方向規(guī)定為從負(fù)電荷中心指向正電荷中心電荷中心指向正電荷中心 ），可以直接通過(guò)電磁光譜形成可以直接通過(guò)電磁光譜形成振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生量子能量振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生量子能量即在振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)光譜的譜即在振

23、動(dòng)和旋轉(zhuǎn)光譜的譜線范圍內(nèi)，產(chǎn)生光譜的吸收。線范圍內(nèi)，產(chǎn)生光譜的吸收。二、二、COCO的檢測(cè)方法的檢測(cè)方法紅外線吸收式紅外線吸收式COCO檢測(cè)儀檢測(cè)儀基本原理基本原理 多原子氣體分子對(duì)特定波長(zhǎng)的紅外線有吸收能力，其吸多原子氣體分子對(duì)特定波長(zhǎng)的紅外線有吸收能力，其吸收波長(zhǎng)取決于構(gòu)成分子的原子種類(lèi)、原子核質(zhì)量、結(jié)合強(qiáng)弱收波長(zhǎng)取決于構(gòu)成分子的原子種類(lèi)、原子核質(zhì)量、結(jié)合強(qiáng)弱等。等。COCO的典型吸收波長(zhǎng)是的典型吸收波長(zhǎng)是4.66m4.66m，吸收程度服從朗伯比，吸收程度服從朗伯比爾輻射衰減定律：爾輻射衰減定律：0KclII eI I0 0 入射紅外線強(qiáng)度入射紅外線強(qiáng)度; ;I I透射紅外線強(qiáng)度透射紅外線

24、強(qiáng)度; ;K K吸收系數(shù)吸收系數(shù); ; C C氣體濃度氣體濃度; ;L L氣室長(zhǎng)度氣室長(zhǎng)度 可見(jiàn)，入射光強(qiáng)度和氣室長(zhǎng)度一定時(shí)，在一定氣體濃度范圍可見(jiàn)，入射光強(qiáng)度和氣室長(zhǎng)度一定時(shí)，在一定氣體濃度范圍內(nèi)，透射光強(qiáng)度與氣體濃度成反比。內(nèi)，透射光強(qiáng)度與氣體濃度成反比。二、二、COCO的檢測(cè)方法的檢測(cè)方法紅外線吸收式紅外線吸收式COCO檢測(cè)儀檢測(cè)儀基本原理基本原理 分光型：將入射光分成各種波長(zhǎng)分光型：將入射光分成各種波長(zhǎng)的單色光，然后取用所需波長(zhǎng)的的單色光，然后取用所需波長(zhǎng)的單色光。隨著激光技術(shù)的發(fā)展，單色光。隨著激光技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了激光紅外氣體分析儀。出現(xiàn)了激光紅外氣體分析儀。 不分光型：用氣體濾波

25、器或?yàn)V光不分光型：用氣體濾波器或?yàn)V光片來(lái)選擇所需波長(zhǎng)的單色光片來(lái)選擇所需波長(zhǎng)的單色光 不分光型雙光路分析器不分光型雙光路分析器二、二、COCO的檢測(cè)方法的檢測(cè)方法紅外線吸收式紅外線吸收式COCO檢測(cè)儀檢測(cè)儀檢測(cè)儀檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)（1 1）檢測(cè)器（電容微音器）：）檢測(cè)器（電容微音器）：兩側(cè)接收室內(nèi)封高濃度兩側(cè)接收室內(nèi)封高濃度coco氣體，氣體，檢測(cè)紅外能量變化，致使膜片檢測(cè)紅外能量變化，致使膜片振動(dòng)而導(dǎo)致電容量呈周期性變振動(dòng)而導(dǎo)致電容量呈周期性變化，輸出電信號(hào)?；?，輸出電信號(hào)。（2 2）氣體濾波室：）氣體濾波室：消除干擾氣消除干擾氣體的影響。體的影響。（3 3）切光片：）切光片：低頻調(diào)制紅外光

26、低頻調(diào)制紅外光線，提高分辨率。線，提高分辨率。（4 4）工作氣室：）工作氣室：（5 5）參比氣室：）參比氣室：二、二、COCO的檢測(cè)方法的檢測(cè)方法紅外線吸收式紅外線吸收式COCO檢測(cè)儀檢測(cè)儀檢測(cè)儀檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 紅外線吸收式紅外線吸收式CO傳感器測(cè)量精度高、穩(wěn)定性和傳感器測(cè)量精度高、穩(wěn)定性和選擇性好，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、成本高。選擇性好，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、成本高。二、二、COCO的檢測(cè)方法的檢測(cè)方法紅外線吸收式紅外線吸收式COCO檢測(cè)儀檢測(cè)儀檢測(cè)儀檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)二、二、COCO的檢測(cè)方法的檢測(cè)方法檢知管法測(cè)定檢知管法測(cè)定COCO 基本原理基本原理 COCO氣體緩慢而穩(wěn)定的流過(guò)檢氣

27、體緩慢而穩(wěn)定的流過(guò)檢知管時(shí)，與管中試劑發(fā)生化學(xué)知管時(shí)，與管中試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，呈現(xiàn)一定的顏色反應(yīng)，呈現(xiàn)一定的顏色( (比色比色式式) )或變色長(zhǎng)度或變色長(zhǎng)度( (比長(zhǎng)式比長(zhǎng)式) )，通，通過(guò)對(duì)比測(cè)知過(guò)對(duì)比測(cè)知COCO濃度。濃度。 比長(zhǎng)式檢知管的構(gòu)造比長(zhǎng)式檢知管的構(gòu)造11檢測(cè)管外殼（中性玻璃管）檢測(cè)管外殼（中性玻璃管） 22堵塞物（棉栓、玻璃絲布、耐酸滌綸等）堵塞物（棉栓、玻璃絲布、耐酸滌綸等）33保護(hù)膠（硅膠吸附試劑以除去干擾氣體）保護(hù)膠（硅膠吸附試劑以除去干擾氣體）44隔離層（有色玻璃粉等惰性有色顆粒物質(zhì)）隔離層（有色玻璃粉等惰性有色顆粒物質(zhì)）55指示劑（活性硅膠吸附化學(xué)試劑）指示劑（活性硅

28、膠吸附化學(xué)試劑）二、二、COCO的檢測(cè)方法的檢測(cè)方法檢知管法測(cè)定檢知管法測(cè)定COCO11檔位；檔位；22采樣器；采樣器；33檢測(cè)管；檢測(cè)管；44指示劑指示劑 二、二、COCO的檢測(cè)方法的檢測(cè)方法比長(zhǎng)式檢知管的構(gòu)造比長(zhǎng)式檢知管的構(gòu)造檢知管法測(cè)定檢知管法測(cè)定COCO 檢測(cè)劑：以活性硅膠為載體，吸附五氧化二碘和發(fā)煙硫酸檢測(cè)劑：以活性硅膠為載體，吸附五氧化二碘和發(fā)煙硫酸加工而成。加工而成。 檢測(cè)劑與檢測(cè)劑與COCO反應(yīng)后由白色變成棕黃色圈，隨著氣流通過(guò)棕反應(yīng)后由白色變成棕黃色圈，隨著氣流通過(guò)棕色環(huán)向前移動(dòng)，其移動(dòng)距離與色環(huán)向前移動(dòng)，其移動(dòng)距離與COCO濃度大小成正比。濃度大小成正比。 反應(yīng)方程式：反應(yīng)

29、方程式：二、二、COCO的檢測(cè)方法的檢測(cè)方法比長(zhǎng)式檢知管的比長(zhǎng)式檢知管的檢測(cè)原理檢測(cè)原理檢知管法測(cè)定檢知管法測(cè)定COCO1)1)采樣與送氣采樣與送氣 a)a)送氣采樣法送氣采樣法 b)b)抽氣采樣法抽氣采樣法要求：采樣準(zhǔn)確；流速均勻；時(shí)間規(guī)定要求：采樣準(zhǔn)確；流速均勻；時(shí)間規(guī)定2)2)讀數(shù)讀數(shù) 變色環(huán)界線有凹面、虛影、傾斜等情況時(shí)，取其中間值變色環(huán)界線有凹面、虛影、傾斜等情況時(shí)，取其中間值3)3)低濃度氣體的測(cè)定低濃度氣體的測(cè)定 增加送氣次數(shù)后的測(cè)定值檢定管讀數(shù)增加送氣次數(shù)后的測(cè)定值檢定管讀數(shù) / / 送氣次數(shù)送氣次數(shù)4)4)高濃度氣體的測(cè)定高濃度氣體的測(cè)定 a)a)稀釋法稀釋法 b)b)縮小送

30、氣量和送氣時(shí)間法縮小送氣量和送氣時(shí)間法比長(zhǎng)式檢知管的使用比長(zhǎng)式檢知管的使用二、二、COCO的檢測(cè)方法的檢測(cè)方法檢知管法測(cè)定檢知管法測(cè)定COCO影響因素影響因素A)A)檢知超過(guò)保存期或變色后不能使用檢知超過(guò)保存期或變色后不能使用B)B)使用溫度使用溫度 10104040C)50mlC)50ml氣體要在氣體要在90S(90S(國(guó)產(chǎn)國(guó)產(chǎn)) )內(nèi)等速吸入內(nèi)等速吸入D)COD)CO濃度低于濃度低于5PPM5PPM時(shí)時(shí), , 可反復(fù)吸氣測(cè)量可反復(fù)吸氣測(cè)量E)E)含有煙霧及重烷氣體的氣樣對(duì)檢知管指示值有影響含有煙霧及重烷氣體的氣樣對(duì)檢知管指示值有影響二、二、COCO的檢測(cè)方法的檢測(cè)方法檢知管法測(cè)定檢知管法測(cè)

31、定COCO三、催化性可燃三、催化性可燃COCO傳感器簡(jiǎn)介傳感器簡(jiǎn)介 催化性可燃?xì)怏w傳感器檢測(cè)元件是由經(jīng)金屬氧化物的催化性可燃?xì)怏w傳感器檢測(cè)元件是由經(jīng)金屬氧化物的催化處理的鉑絲螺線圈制成?？扇夹詺怏w分子在金屬線圈表催化處理的鉑絲螺線圈制成?？扇夹詺怏w分子在金屬線圈表面燃燒，引起溫度升高，使鉑絲電阻值改變。面燃燒，引起溫度升高，使鉑絲電阻值改變。COCO的濃度越高，的濃度越高，燃燒產(chǎn)生的熱量越大，鉑絲的阻值就越高，從而使原來(lái)的平燃燒產(chǎn)生的熱量越大，鉑絲的阻值就越高，從而使原來(lái)的平衡電橋不平衡。鉑絲線圈電阻改變的大小和氣體的濃度成比衡電橋不平衡。鉑絲線圈電阻改變的大小和氣體的濃度成比例，相應(yīng)得到一個(gè)

32、與氣體濃度成比例的電信號(hào)。例，相應(yīng)得到一個(gè)與氣體濃度成比例的電信號(hào)。催化型可燃?xì)怏w傳感器主要有如下優(yōu)點(diǎn)催化型可燃?xì)怏w傳感器主要有如下優(yōu)點(diǎn) 在爆炸下限范圍內(nèi)，有很好的線性輸出，易在爆炸下限范圍內(nèi)，有很好的線性輸出，易對(duì)流量、環(huán)境溫度進(jìn)行補(bǔ)償，響應(yīng)時(shí)間短，對(duì)流量、環(huán)境溫度進(jìn)行補(bǔ)償，響應(yīng)時(shí)間短，測(cè)量精度高；測(cè)量精度高；輸出的電信號(hào)與輸出的電信號(hào)與COCO濃度成正比，靈敏度高，濃度成正比，靈敏度高，受溫度和濕度影響小，價(jià)格低；受溫度和濕度影響小，價(jià)格低；利用無(wú)焰燃燒引起電阻變化的原理，可以測(cè)利用無(wú)焰燃燒引起電阻變化的原理，可以測(cè)量任何可燃?xì)怏w，對(duì)相同濃度氣體燃燒產(chǎn)生量任何可燃?xì)怏w，對(duì)相同濃度氣體燃燒產(chǎn)

33、生的熱量基本相當(dāng)，因而具有普適應(yīng)；的熱量基本相當(dāng)，因而具有普適應(yīng)；是一種通用的傳感器；是一種通用的傳感器；在正常情況下，檢測(cè)元件的使用壽命可達(dá)在正常情況下，檢測(cè)元件的使用壽命可達(dá)3 3年。年。四、固態(tài)四、固態(tài)COCO傳感器簡(jiǎn)介傳感器簡(jiǎn)介 固態(tài)傳感器的工作敏感元件是由一種或多種過(guò)渡金屬氧化固態(tài)傳感器的工作敏感元件是由一種或多種過(guò)渡金屬氧化物組成的，金屬氧化物通常為氧化硅、二氧化硅、三氧化二鐵，物組成的，金屬氧化物通常為氧化硅、二氧化硅、三氧化二鐵，這三類(lèi)材料。這些金屬氧化物通過(guò)制備和加工成珠狀或薄片型這三類(lèi)材料。這些金屬氧化物通過(guò)制備和加工成珠狀或薄片型傳感器，將加熱管置入傳感器中使它保持在最佳檢測(cè)溫度。傳感器，將加熱管置入傳感器中使它保持在最佳檢測(cè)溫度。 其工作原理是：當(dāng)加熱器將感測(cè)材料升到高溫時(shí)，氧氣會(huì)其工作原理是：當(dāng)加熱器將感測(cè)材料升到高溫時(shí)，氧氣會(huì)被吸附在感測(cè)材料表面，然