氣體傳感器在氣體泄漏事故處置中的應(yīng)用 (2)
| 氣體傳感器在氣體泄漏事故處置中的應(yīng)用 (2) | | | | | | 1.4 高分子氣體傳感器
利用高分子氣敏材料的氣體傳感器近年來(lái)得到了很大的發(fā)展。高分子氣敏材料在遇到特定氣體時(shí)，其電阻、介電常數(shù)、材料表面聲波傳播速度和頻率、材料重量等物理性能發(fā)生變化。主要有酞菁聚合物、LB膜、苯菁基乙炔、聚乙烯醇-磷酸、聚異丁烯、氨基十一烷基硅烷等。高分子氣敏材料由于具有易操作性、工藝簡(jiǎn)單、常溫選擇性好、價(jià)格低廉、易與微結(jié)構(gòu)傳感器和聲表面波器件相結(jié)合，在毒性氣體和食品鮮度等方面的檢測(cè)中具有重要作用。根據(jù)所用材料的氣敏特性，這類傳感器可分為：通過(guò)測(cè)量氣敏材料的電阻來(lái)測(cè)量氣體濃度的高分子電阻式氣體傳感器；根據(jù)氣敏材料吸收氣體時(shí)形成濃差電池，測(cè)量電動(dòng)勢(shì)來(lái)確定氣體濃度的濃差電池式氣體傳感器；根據(jù)高分子氣敏材料吸收氣體后聲波在材料表面?zhèn)鞑ニ俣然蝾l率發(fā)生變化的原理制成的聲表面波氣體傳感器；以及根據(jù)高分子氣敏材料吸收氣體后重量變化而制成的石英振子式氣體傳感器等。高分子氣體傳感器具有對(duì)特定氣體分子靈敏度高，選擇性好，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能在常溫下使用，可以補(bǔ)充其它氣體傳感器的不足。 2、氣體傳感器的發(fā)展方向
目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)新的氣敏材料和氣體傳感器的研究非?；钴S，其主要研究和發(fā)展方向主要集中在以下幾點(diǎn)：
首先，開(kāi)發(fā)新的氣敏材料。主要措施是在傳統(tǒng)的半導(dǎo)體氣敏材料SnO,SnO2,Fe2O3中摻雜一些元素，目前有很多這方面的研究報(bào)道；其次是研制和開(kāi)發(fā)復(fù)合型和混合型半導(dǎo)體氣敏材料和高分子氣敏材料，使這些材料對(duì)不同氣體具有高靈敏度、高選擇性、高穩(wěn)定性。
另外，開(kāi)發(fā)新的氣體傳感器，應(yīng)用新材料、新工藝和新技術(shù)，對(duì)氣體傳感器的機(jī)理做進(jìn)一步研究，使傳感器更加微型化和多功能化，并具有性能穩(wěn)定、使用方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)。
同時(shí)，進(jìn)一步采用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)氣體傳感器的智能化。氣體傳感器和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，出現(xiàn)了智能氣體傳感器——電子鼻。國(guó)內(nèi)外已成功開(kāi)發(fā)了鑒別和檢測(cè)食品、香料等的電子鼻。研制開(kāi)發(fā)新型仿生氣體傳感器-仿生電子鼻是未來(lái)氣體傳感器發(fā)展的主要方向。 3、氣體傳感器在氣體泄漏事故處置中的應(yīng)用 3.1用于可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)報(bào)警
目前，氣敏材料的發(fā)展使得氣體傳感器的靈敏度高、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、價(jià)格便宜，并提高了傳感器的選擇性和敏感性。現(xiàn)有的燃?xì)鈭?bào)警器，多采用氧化錫加貴金屬催化劑氣敏元件，但選擇性差，并且因催化劑中毒而影響報(bào)警的準(zhǔn)確性。半導(dǎo)體氣敏材料對(duì)氣體的敏感性與溫度有關(guān)。常溫下敏感度較低，隨著溫度的升高，敏感度增加，在一定溫度下達(dá)到峰值。由于這些氣敏材料在需要在較高溫度下（一般大于100℃）達(dá)到敏感度*好，這不僅要消耗額外的加熱功率，還會(huì)引發(fā)火災(zāi)。
氣體傳感器的發(fā)展解決了這一問(wèn)題。例如，氧化鐵系氣敏陶瓷所制的氣體傳感器，不需要添加貴金屬催化劑就可造成靈敏度高、穩(wěn)定性好、具有一定選擇性的氣體傳感器。降低半導(dǎo)體氣敏材料的工作溫度，大大提高它們?cè)诔叵碌撵`敏度，使其能在常溫下工作。目前，除了常用的單一金屬氧化物陶瓷外，又開(kāi)發(fā)了一些復(fù)合金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏陶瓷和混合金屬氧化物氣敏陶瓷。
將氣體傳感器安裝在易燃、易爆、有毒有害氣體的生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、使用等場(chǎng)所中，及時(shí)檢測(cè)氣體含量，及早發(fā)現(xiàn)泄漏事故。并將氣體傳感器與保護(hù)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，使保護(hù)系統(tǒng)在氣體到達(dá)爆炸極限前動(dòng)作，將事故損失控制在*低。同時(shí)，氣體傳感器的小型化和價(jià)格的降低，使之進(jìn)入家庭成為可能。 來(lái)源：中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng) | | |
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利用高分子氣敏材料的氣體傳感器近年來(lái)得到了很大的發(fā)展。高分子氣敏材料在遇到特定氣體時(shí)，其電阻、介電常數(shù)、材料表面聲波傳播速度和頻率、材料重量等物理性能發(fā)生變化。主要有酞菁聚合物、LB膜、苯菁基乙炔、聚乙烯醇-磷酸、聚異丁烯、氨基十一烷基硅烷等。高分子氣敏材料由于具有易操作性、工藝簡(jiǎn)單、常溫選擇性好、價(jià)格低廉、易與微結(jié)構(gòu)傳感器和聲表面波器件相結(jié)合，在毒性氣體和食品鮮度等方面的檢測(cè)中具有重要作用。根據(jù)所用材料的氣敏特性，這類傳感器可分為：通過(guò)測(cè)量氣敏材料的電阻來(lái)測(cè)量氣體濃度的高分子電阻式氣體傳感器；根據(jù)氣敏材料吸收氣體時(shí)形成濃差電池，測(cè)量電動(dòng)勢(shì)來(lái)確定氣體濃度的濃差電池式氣體傳感器；根據(jù)高分子氣敏材料吸收氣體后聲波在材料表面?zhèn)鞑ニ俣然蝾l率發(fā)生變化的原理制成的聲表面波氣體傳感器；以及根據(jù)高分子氣敏材料吸收氣體后重量變化而制成的石英振子式氣體傳感器等。高分子氣體傳感器具有對(duì)特定氣體分子靈敏度高，選擇性好，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能在常溫下使用，可以補(bǔ)充其它氣體傳感器的不足。 2、氣體傳感器的發(fā)展方向
目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)新的氣敏材料和氣體傳感器的研究非常活躍，其主要研究和發(fā)展方向主要集中在以下幾點(diǎn)：
首先，開(kāi)發(fā)新的氣敏材料。主要措施是在傳統(tǒng)的半導(dǎo)體氣敏材料SnO,SnO2,Fe2O3中摻雜一些元素，目前有很多這方面的研究報(bào)道；其次是研制和開(kāi)發(fā)復(fù)合型和混合型半導(dǎo)體氣敏材料和高分子氣敏材料，使這些材料對(duì)不同氣體具有高靈敏度、高選擇性、高穩(wěn)定性。
另外，開(kāi)發(fā)新的氣體傳感器，應(yīng)用新材料、新工藝和新技術(shù)，對(duì)氣體傳感器的機(jī)理做進(jìn)一步研究，使傳感器更加微型化和多功能化，并具有性能穩(wěn)定、使用方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)。
同時(shí)，進(jìn)一步采用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)氣體傳感器的智能化。氣體傳感器和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，出現(xiàn)了智能氣體傳感器——電子鼻。國(guó)內(nèi)外已成功開(kāi)發(fā)了鑒別和檢測(cè)食品、香料等的電子鼻。研制開(kāi)發(fā)新型仿生氣體傳感器-仿生電子鼻是未來(lái)氣體傳感器發(fā)展的主要方向。 3、氣體傳感器在氣體泄漏事故處置中的應(yīng)用 3.1用于可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)報(bào)警
目前，氣敏材料的發(fā)展使得氣體傳感器的靈敏度高、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、價(jià)格便宜，并提高了傳感器的選擇性和敏感性。現(xiàn)有的燃?xì)鈭?bào)警器，多采用氧化錫加貴金屬催化劑氣敏元件，但選擇性差，并且因催化劑中毒而影響報(bào)警的準(zhǔn)確性。半導(dǎo)體氣敏材料對(duì)氣體的敏感性與溫度有關(guān)。常溫下敏感度較低，隨著溫度的升高，敏感度增加，在一定溫度下達(dá)到峰值。由于這些氣敏材料在需要在較高溫度下（一般大于100℃）達(dá)到敏感度*好，這不僅要消耗額外的加熱功率，還會(huì)引發(fā)火災(zāi)。
氣體傳感器的發(fā)展解決了這一問(wèn)題。例如，氧化鐵系氣敏陶瓷所制的氣體傳感器，不需要添加貴金屬催化劑就可造成靈敏度高、穩(wěn)定性好、具有一定選擇性的氣體傳感器。降低半導(dǎo)體氣敏材料的工作溫度，大大提高它們?cè)诔叵碌撵`敏度，使其能在常溫下工作。目前，除了常用的單一金屬氧化物陶瓷外，又開(kāi)發(fā)了一些復(fù)合金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏陶瓷和混合金屬氧化物氣敏陶瓷。
將氣體傳感器安裝在易燃、易爆、有毒有害氣體的生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、使用等場(chǎng)所中，及時(shí)檢測(cè)氣體含量，及早發(fā)現(xiàn)泄漏事故。并將氣體傳感器與保護(hù)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，使保護(hù)系統(tǒng)在氣體到達(dá)爆炸極限前動(dòng)作，將事故損失控制在*低。同時(shí)，氣體傳感器的小型化和價(jià)格的降低，使之進(jìn)入家庭成為可能。 來(lái)源：中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng) | | |
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