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浅谈可燃气体传感器的原理和潜在的领域应用

我们知道,当可燃气在空气中累积到一定浓度时,非常容易发生爆炸等安全事故,对人身安全和公共财产造成重大损失。特别是在地下输气管网或煤矿生产环境中。这时,便需要可靠的可燃气报警或监控设备。而在这类可燃性气体检测中,可燃气体传感器已成为一种使用量巨大的工业标准工具。

 

在我国很多矿井生产中,可燃气体报警监测设备的应用潜力巨大。资料图


在常见的可燃气体传感器类型中,与电化学传感器和光学传感器相比,采用催化燃烧原理的可燃气体传感器结构简单、电路设计难度低,价格也较为便宜,被广泛用于探测和监控工业现场的可燃气体报警设备中。

可燃气体传感器内部构成示意图,资料图


简单原理介绍

每个可燃气体传感器内均包含有检测元件和补偿元件。通常情况下,催化元件和补偿元件是成对使用的,并采用惠思登电桥的方式进行连接。

当环境中没有可燃气体时,电桥中催化元件和补偿元件都不会发生反应,这时电路处于平衡状态,不会有输出量;而当存在可燃气体时,由于催化元件发生氧化反应,电桥不再平衡,这时,电路的输出量将与燃烧反应的速率等因素相关。

 

固定式可燃气体报警器,资料图


潜在应用领域

可燃气体传感器的应用领域相当广泛,以固定式可燃气体报警器市场来看,主要分布在煤矿、石油石化等领域。

例如,目前,我国固定式可燃气体报警器市场超过一半分布在煤矿领域。由于地下采煤作业环境的特殊性,对矿井、矿道的可燃气准确监测至关重要。因此,煤矿市场对长期稳定、高品质的可燃气体传感器有着巨大的潜在需求。另外,在石油石化行业,石油化工产品通常具有易燃易爆的特点。出于安全考虑,目前,国内石化企业都安装了固定式可燃气体报警器,根据需要安装在液化气储罐、脱氢反应器或裂解车间等易燃气容易发生的区域。

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