氣體傳感器工業(yè)等各領(lǐng)域都有哪些應(yīng)用?
氣體傳感器是一種電子元件,它將氣體成分和濃度等信息轉(zhuǎn)換成可供人、儀器和計(jì)算機(jī)使用的信息。常見的氣體傳感器有半導(dǎo)體氣體傳感器、電化學(xué)氣體傳感器、催化燃燒氣體傳感器、熱導(dǎo)氣體傳感器、紅外氣體傳感器、固體電解質(zhì)氣體傳感器等。如今,氣體傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。
氣體傳感器的終端產(chǎn)品類型廣泛、用途多樣、個(gè)性化程度也很高,不僅能夠用于檢測環(huán)境中的可燃性氣體,如天然氣、液化氣、氫氣等,還能夠檢測有毒有害氣體,如一氧化碳、硫化氫、氨氣、甲醛、苯、甲苯等,還可以檢測氧氣、二氧化碳等與人類活動密切相關(guān)的氣體,同時(shí)也在酒駕監(jiān)測、醫(yī)療監(jiān)測等領(lǐng)域用于檢測酒精、CO2等氣體。
有毒氣體包括甲烷、硫化氫、一氧化碳、二氧化碳、氰化氫等,這些氣體會通過呼吸器官在人體內(nèi)部對臟器造成危害,還會抑制人體內(nèi)部組織或細(xì)胞的換氧能力,引起肌體組織缺氧而發(fā)生窒息性中毒,因此也叫窒息性氣體。
腐蝕性氣體一般是消毒氣體如氯氣、臭氧氣體、二氧化氯氣體等發(fā)生泄露時(shí),對人體的呼吸系統(tǒng)起腐蝕作用產(chǎn)生毒害。
易燃易爆氣體與空氣混合達(dá)到一定比例時(shí),遇明火會引起燃燒甚至爆炸,而造成危害,如甲烷、氫氣等。
氣體傳感器的應(yīng)用場景:
一、新裝修房屋中的有害氣體檢測
新裝修的房屋中有90%以上存在有害氣體嚴(yán)重超標(biāo)。以甲醛為例:很多新房剛裝修完后,甲醛濃度超過2.5ppm,有些高達(dá)十幾ppm。
家庭可以通過安裝甲醛傳感器、VOC傳感器和空氣質(zhì)量傳感器,對甲醛、苯、甲苯等揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)進(jìn)行獨(dú)立的氣體檢測,然后通過與空調(diào)、空氣凈化器等設(shè)備聯(lián)動,以達(dá)到新房污染檢測與處理相結(jié)合的目的,打造舒適的家居環(huán)境。
二、汽車內(nèi)部的空氣質(zhì)量監(jiān)測
汽車內(nèi)部的污染源,主要來自車身本身的裝飾材料的揮發(fā)物,如甲醛、二甲苯、苯等。和新房內(nèi)空氣污染嚴(yán)重類似,新車內(nèi)的空氣污染同樣不容忽視。車內(nèi)空氣污染源主要來自車體本身、裝飾材料等,這些苯、二甲苯、甲醛等有毒物質(zhì)對人體造成的傷害無法逆轉(zhuǎn)。通過安裝甲醛傳感器、一氧化碳傳感器、 PM2.5傳感器,不僅起到監(jiān)測車內(nèi)有害氣體的作用,還可以監(jiān)測車內(nèi)一氧化碳的濃度,起到安全警示和提醒作用,防止悲劇發(fā)生。
另一種屢見報(bào)端的車內(nèi)危害氣體,是被稱為“沉默的殺手”的一氧化碳,其主要來源是汽車發(fā)動機(jī)和汽車尾氣,因停車時(shí)開啟空調(diào)而產(chǎn)生,若聚集于車內(nèi)時(shí),車內(nèi)人員會因吸入這種無色無味的毒氣而在不覺中中毒身亡。
三、辦公室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測
現(xiàn)代人每天大約有80%時(shí)間生活、工作在室內(nèi),室內(nèi)與室外的通風(fēng)換氣機(jī)會大大減少。國外大量研究結(jié)果表明,室內(nèi)空氣污染會引起“致病建筑綜合癥”(BBS),癥狀包括頭痛、眼、鼻和喉部不適,干咳,皮膚干燥發(fā)癢,頭暈惡心注意力難于集中和對氣味敏感等。建筑關(guān)聯(lián)病(BRI),癥狀有咳嗽,胸部發(fā)緊,發(fā)燒寒顫和肌肉疼痛等。
室內(nèi)PM2.5主要來源于吸煙、炒菜時(shí)候的油煙以及不完全燃燒的煤氣等情況,容易導(dǎo)致多種疾病,特別對于老人、兒童、嬰兒或者是原本就有呼吸、心血管系統(tǒng)疾病的人傷害特別嚴(yán)重。
在實(shí)際應(yīng)用中,紅外原理傳感器由于精度不足,無法準(zhǔn)確測量PM2.5的濃度,主要用于檢測對象為大粒徑、高濃度的工礦揚(yáng)塵。而激光原理傳感器主要應(yīng)用在PM2.5檢測領(lǐng)域,以精度量化PM2.5質(zhì)量,可嵌入到家用(車載、手持)空氣檢測儀、空氣凈化器中。此外,激光原理傳感器在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、環(huán)境質(zhì)量檢測等領(lǐng)域亦有應(yīng)用。