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气体检测运用分析!

2019-06-26 10:48 

很多有害气体都具有较强的扩散性,一旦发生泄露问题, 在外部风力、内部浓度梯度的作用下,有害气体就会沿着地表 飞速扩散,造成严重的影响。如果出现有害气体泄露问题,必须 要快速处理,降低气体泄露带来的危害。为了能够避免气体泄 露等问题,加强气体检测工作尤为重要。下面对气体检测中物 理原理的运用进行论述。

一、可燃性气体检测
其一,物理原理。采用可燃气探测器能够对单一或多种可 燃性气体进行检测。催化型可燃气体探测器主要是根据难熔金 属加热之后电阻产生变化,从而测量气体浓度。如果气体进入 到探测器中,其铂丝表面会产生化学反应,产生的热量导致铂 丝温度提高,就会改变其电阻率。红外光学探测器主要是采用 红外传感器对红外光源进行吸收,从而检测现场环境中碳氢类 可燃性气体的含量。
其二,运用分析。结合气体检测系统的实际功能标准,在实 际应用中需要配合主控电路、LCD 显示屏、串口通信电路、传 感器电路等。主控制器作为整个系统的核心,可以通过编写程 序实现对各个部分的智能操控。传感器可以通过检测可燃气体 浓度,并将所采集的数据信息传输到单片机中进行处理。串口 通信可以让计算机和检测装置相连,把每日记录中的甲烷浓度 数值传输到计算机中,进行统一管理。如果检测到可燃气体超 标,则报警系统会自动发出警报,提醒相关人员尽快检修。

二、一氧化碳气体检测
其一,物理原理。检测系统主要由气体传感器、线性补偿 器、放大器、电压与电流传感器构成。在实际使用中,可通过使 用直流稳压电源为整个检测系统提供电能。之后气体转换器将 所检测出的浓度转化成为电压信号,但是电压信号较弱,这就 需要配置放大器、补偿器。由于在气体检测中需要长距离传输 信号,因此会使用电压电流转换器把电压信号转化成为电流信 号进行输出,在最终处理之前将电流信号通过转换器再次转回 电压信号。

其二,运用分析。一氧化碳检测仪器主要包含微控制器、一 氧化碳传感器、声光报警、键盘控制电路、显示屏、A/D 转换器 等。在气体检测系统开机运行之后,可以实现对自身系统进行 检测,之后读取单片机 EPROM 的零点值、斜率值、报警值等, 对一氧化碳传感器传输的信号采样,通过滤波处理器对采用数 据进行处理,将所处理的信息数据进行运算、转换,并判定是否 超出报警设定值,根据对比值做出相应的动作,显示实际一氧 化碳的浓度值。报警电路由声、光、振动报警电路构成,还有发光二极管、低电压蜂鸣器、震动泵等元器件,这些元器件主要受
PIC 单片机端口控制。在运行中,采用分时供电形式,就是利用 单片机对电源通断性能进行控制,也就是说在浓度达到了设置 数值时才供电。采用单片机还可以控制周期信号,实现振荡器 的起停,而振荡器所输出的信号可以控制发光二极管、蜂鸣器。

三、二氧化碳气体检测
其一,物理原理。植物光合作用主要利用二氧化碳,所以二氧化碳检测技术在农业大棚领域中的应用十分广泛。二氧化碳气体检测技术非常多:
第一,红外二氧化碳传感器。此技术主要 是利用非色散红外原理对空气中的二氧化碳进行测量,在应用
中具有良好的选择性,也可以应用在爆炸性气体、可燃性气体 等的检测中。
第二,催化二氧化碳技术。该技术主要是检测现场二氧化碳浓度,并将其转化为标准电流进行信号输入、输出。
第三,热传导二氧化碳传感器。该技术主要是根据不同气体的热
导系数不同,随着热导系数变化气体含量也产生变化,从而实 现检测工作。该项技术设施有检测元件和补偿元件,通过两个电桥臂分析整个系统的电压变量,电压与气体浓度成正比关 系,补偿元器件可以对温度检测起到补偿作用。除了能够检测 二氧化碳气体浓度,还可以有效检测液化气、煤气、天然气等可 燃性气体。 其二,运用分析。红外吸收二氧化碳气体技术主要是采用 了气体吸收光谱,根据不同物质产生的检测差异,得到动态数 值。不同气体分子化学结构不同,因此波长红外辐射吸收程度也不同。

采用不同波长红外辐射对同一个物体进行照射时,部 分波长辐射会被物质吸收逐渐变弱,生成红外吸收光谱。掌握
了物质的吸收光谱,则可以得到该物质在红外区的吸收峰。如 果一个吸收峰位置的吸收强度不同,则代表物质体积不同,二者成正比关系。因此,通过研究二氧化碳对光波长、强度的影响即可得出最终的气体体积分数。红外探测器作为一种薄膜电 容,在吸收一定量的红外能量后,其气体温度也会随着红外辐 射量增加而提升,室内压力会增加,电容值增加代表二氧化碳体积增大。 综上所述,随着我国科学技术的不断发展,为了保证大气 环境、工业生产环境安全,需要不断加强对气体检测技术的研 究。对于有害气体检测技术,必须要确保检测效率和精度,才能 够发挥气体检测技术的效能,保证空气环境健康、安全。