關于一氧化碳氣體檢測技術方法的探討

當前,微量一氧化碳氣體的主要測量方法分為檢定管測量法、電化學傳感器測量法、氣相色譜法、非分光紅外測量法。

一、檢定管檢測法 檢測管的基本測定原理為線性比色法,即被測氣體通過檢定管與指示膠發生有色反應,形成變色層(變色柱),變色層的長度與被測氣體的濃度成正比。 缺點為: 1.需手動進行現場球膽采樣分析,不能實現自動檢測和自動控制。 2.需要肉眼觀測,存在較大的誤差。 3.精度低,誤差值≤±10%F.S

二、電化學傳感器測量法 現階段所使用的電化學傳感器均來自德國、美國和英國,無論是哪個國家的產品和任何型號傳感器,最小誤差均為≤±5-10%F.S,即量程為300ppm的電化學傳感器,誤差為15-30ppm,誤差大于空氣中最大允許15ppm的范圍。 電化學傳感器通常存在三大問題,這三個問題嚴重影響了傳感器的壽命和精度: 1.感應器監測范圍:電氣化學感應器有一個固定的暴露能力范圍。在這個范圍內,監測性能可靠。超過監測范圍的使用和感應器負荷超載,影響它的準確性,傳感器也相應地時常處于飽和狀態;氣體濃度低于常規范圍,會削弱反映的信號,加上環境噪聲干擾,使儀器讀數不準確,從而降低了儀器的準確性和分辨率。 2.待測氣體交叉影響:電化學傳感器運用通常的氧化還原反應產生電流的原理。這一反應過程對很多氣體是很普通的。待測氣體的交叉影響使檢測結果不能反映檢測氣體的實際含量,檢測結果失去科學價值和合理性。例如環境中的H2CO2CL2CH4NO2等氣體干擾值均在30ppm左右。 3. 傳感器的壽命問題:電化學傳感器均存在壽命因素,例如一氧化碳,最長壽命為空氣中2年,基本在6個月后靈敏度就會不斷的下降,需要通過反復的調試才能夠維持使用。 綜上所述,根據傳感器本身誤差及環境因素影響,電化學傳感器對于幾個ppm甚至幾十個ppm的一氧化碳氣體幾乎沒有有效地測量值,所以在環境氣體復雜,微量一氧化碳氣體濃度的情況下不建議使用。

三、氣相色譜測量法 氣相色譜工作原理:是利用試樣中各組份在氣相和固定液液相間的分配系數不同,當汽化后的試樣被載氣帶入色譜柱中運行時,組份就在其中的兩相間進行反復多次分配,由于固定相對各組份的吸附或溶解能力不同, 因此各組份在色譜柱中的運行速度就不同,經過一定的柱長后,便彼此分離,按順序離開色譜柱進入檢測器,產生的離子流訊號經放大后,在記錄器上描繪出各組份的色譜峰。由于樣品在氣相中傳遞速度快,因此樣品組分在流動相和固定相之間可以瞬間地達到平衡。另外加上可選作固定相的物質很多,因此氣相色譜法是一個分析速度快和分離效率高的分離分析方法。 缺點為: 1.需手動進行采樣分析,不能實現自動檢測和自動控制。 2.需要的相關附件比較繁瑣。樣品分析時間過長。 3.體積較大,重量約50Kg

四、非分光紅外測量法 非分光紅外法對于氣體檢測是很領先的技術,不論在抗干擾、穩定性、壽命、精度都有良好的技術參數,主要的工作原理為紅外光源將連續的紅外輻射通過調制成的斷續輻射,再交替地通過氣室的分析邊和參比邊,通過選擇性濾光片最后被硒化鉛檢測器吸收。一氧化碳分析儀由于采用了先進的氣體濾波相關紅外技術,其量程0~200ppm,響應時間快,靈敏度高,可靠性好,抗干擾能力強,已達到了國內領先、國際先進水平。

紅外線氣體檢測方法在地震預報、礦井安全、石油勘探、大氣物理、醫療衛生、污染源監測、高壓設備故障診斷、化工過程控制、冶金等傳統工業乃至現在的新技術革命帶頭學科如生物科學、微電子學、新型材料等領域均有著越來越廣泛的應用 ,在近海防御,國防工程等相關行業也得到了廣泛的應用。

關于一氧化碳氣體檢測技術方法的探討