[实用新型]红外气体探测传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及探测传感器领域，特别涉及气体探测传感器技术领域，具体是指一种红外气体探测传感器。

背景技术

现代社会中，随着科学技术的不断进步，越来越多的探测传感器应运而生，特别使用最广泛的就是气体传感器，其中，常规的气体传感器一般分为电化学气体传感器、催化燃烧可燃气体传感器。

(1)电化学气体传感器缺点如下：

a)电化学气体传感器，当被测量的气体进入传感器内部，被测量气体和电化学传感器内部的电解液进行化学反应，电解液由于电离和分解，产生了一个正向电流，通过外部采样对该电流进行采样，得到了一个电压信号和内部气体浓度的对应关系；

b)因为被测量气体是消耗电化学传感器内部电解液，此过程是无法逆转的，当被测量气体进入传感器内部的浓度大于该传感器的允许最大测量浓度，传感器内部的电解液将会被耗尽，整个传感器将失效；

c)电化学气体传感器对气体种类分辩能力差，使用起来对环境的选择是有针对性的，如H2S气体的检测，当使用环境种存在H2Cl气体时，这两种气体均会消耗传感器内部的电解液，导致该传感器对H2S气体浓度的误判断；也既是说，在H2S气体浓度的检测的环境中，不允许存在其他干扰气体，否则无法正常反映真实的H2S气体浓度；

d)电化学气体传感器，在长期工作过程中或不通电长期放置过程中，自身内部的电解液也会慢慢的自然分解，在正常使用过程中需要利用外界手段进行定期的校正和校准，长期这样下去，其内部电解液完全分解直至失效；用户一般需要2到3个月对产品进行一次校正和检查，2到3年需要更换该电化学气体传感器，增加了用户的维护、维修等成本，也给用户的工作带来了很多不利。

(2)催化燃烧可燃气体传感器缺点如下：

a)催化燃烧可燃气体传感器，当被检测的可燃气体进入该传感器内部，可燃气体和内部的催化剂进行燃烧反应，消耗该传感器内部的催化剂，可燃气体被燃烧分解，产生电流，利用外部的采用电路对其产生的电流进行采样，得到了一个电压信号和内部气体浓度的对应关系；

b)因为被测量可燃气体是消耗该传感器内部催化剂，此过程也是无法逆转的，当被测量可燃气体进入传感器内部的浓度大于该传感器的允许最大测量浓度，传感器内部的催化剂将会被耗尽，整个传感器将失效；

c)由于催化剂不能和被测量可燃气体直接进行反应，需要对催化剂和被测量可燃气体进行加热才能进行燃烧反应，直接导致整体产品的功耗大增，增加了对现场供电的布线的要求。

基于以上状况，目前已经出现了红外气体传感器，其优点如下：

a)利用红外光对气体进行浓度检测，在测量过程中被测量气体只吸收红外光源发出来的红外光信号，并不存在不可逆转的化学反应或燃烧反应，传感器可以重复使用，寿命长；

b)可以允许进入传感器内部的被测量气体浓度远大于该传感器的最大测量浓度，实际使用过程中，红外气体传感器可以在长期存在被测量气体的环境中工作；

c)红外光源功耗低、寿命长、发光稳定、低漂移，不需要定期对产品进行调整和校正，使用寿命一般可以达到5年以上，节省了用户的维护和维修成本，降低了现场供电的布线要求；

d)检测精度高，对被测气体类型分辩能力强，基本不受干扰气体的影响；

e)可测量多种气体，产品的灵活性好；

但是，对于传统的红外气体探测传感器来说，其缺点如下：

a)一般采用铂铑合金丝作为红外发射光源，铂铑合金丝表面涂了很多防氧化涂层，体积大、抗氧化性能差、工作电流高；

b)由于铂铑合金丝发热过程中存在热滞后性，不能采用脉冲供电方式工作，热效率低；为适应气体浓度检测要求，必须在铂铑合金丝红外光输出口增加一个斩光器进行红外光调制，无形中增加了整机的体积和功耗，不利用产品的小型化生产；

c)由于铂铑合金丝需要长期供电，容易发生漂移现象，需要定期调整和维护；同时寿命短，需要定期更换铂铑合金丝红外发射光源；

d)传统的红外气体检测方式一般采用对射的方式进行气体浓度检测，为保证气体浓度检测的精度，需要一个长度较长的检测气室，增加的产品的体积和成本；