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单一气体二氯甲烷气体报警传感器变送模块(网络版)

单一气体二氯甲烷气体报警传感器变送模块(网络版)
单一气体二氯甲烷气体报警传感器变送模块(网络版)

单一气体二氯甲烷气体报警传感器变送模块(网络版)

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单一气体二氯甲烷气体报警传感器变送模块(网络版)特点

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应用领域

单一气体二氯甲烷传感器变送模块广泛应用于石油化工、工业生产、冶炼锻造、电力、煤矿、隧道工程、环境监测、污水治理、生物制药、家居环保、畜牧养殖、温室培植、仓储物流、酿造发酵、农业生产、消防、燃气、楼宇建造、市政企业、学校实验室、科研中心等行业和各种设备中。

技术参数

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温度传感器工作原理

温度传感器工作原理 温度传感器temperature transducer,利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为可用输出信号。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。现代的温度传感器外形非常得小,这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中,也为我们的生活提供了无数的便利和功能。 温度传感器有四种主要类型:热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器。IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。 1.热电偶的工作原理当有两种不同的导体和半导体A和B组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为T,称为工作端或热端,另一端温度为TO,称为自由端(也称参考端)或冷端,则回路中就有电流产生,如图2-1(a)所示,即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。与塞贝克有关的效应有两个:其一,当有电流流过两个不同导体的连接处时,此处便吸收或放出热量(取决于电流的方向),称为珀尔帖效应;其二,当有电流流过存在温度梯度的导体时,导体吸收或放出热量(取决于电流相对于温度梯度的方向),称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势EAB(T,T0)是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势,此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势,此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关,而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势,热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时,在断开处a,b之间便有一电动势差△V,其极性和大小与回路中的热电势一致,如图2-1(b)所示。并规定在冷端,当电流由A流向B时,称A为正极,B为负极。实验表明,当△V 很小时,△V与△T成正比关系。定义△V对△T的微分热电势为热电势率,又称塞贝克系数。塞贝克系数的符号和大小取决于组成热电偶的两种导体的热电特性和结点的温度

半导体气体传感器的结构及原理

一、在博物馆文物、档案管理方面的运用 这是温湿度传感器应用的另一个领域。档案的纸张在温湿度适宜的条件可以多存放一些时间,而一旦温湿度条件遭到破坏纸张将要变脆,重要资料也将随之荡然无存,对档案馆进行温湿度记录是必要的,可以预防恶性事故的发生。使用温湿度传感器将使温湿度记录的工作得以简化,也将节约文物保管的成本,使这一工作得以科学化,不受到过多的人为因素的干扰。 二、在疫苗冷链中的运用 气体传感器主要针对于行业中的气体进行检测,在工业、电子、电力、化工、治金等行业中都有一定的应用。气体传感器的种类是比较多的,其中常用的主要有半导体式、接触燃烧方式、化学反应式、光干涉式、热传导式、红外线吸收散式等。而这当中以半导体气体传感器应用更为广泛。 半导体气体传感器由气敏部分、加热丝以及防爆网等构成,它是在气敏部分的sno2、fe2o2、zno2等金属氧化物中添加pt、pd等敏化剂的传感器。传感器的选择性由添加敏化剂的多少进行控制,例如,对于zno2系列传感器,若添加pt,则传感器对丙烷与异丁烷有较高的灵敏度;若添加pd,则对co与h2比较敏感。 气体传感器以陶瓷管为框架,外覆一层敏感膜的材料,利用膜两端的镀金引脚进行测量。敏感膜的材料最常用的有金属氧化物、高分子聚合物材料和胶体敏感膜等。它的两个关键部分是加热电阻和气体敏感膜。金电极连接气敏材料的两端,使其等效为一个阻值随外部待测气体浓度变化的电阻。由于金属氧化物有很高的热稳定性,而且这种传感器仅在半导体表面层产生可逆氧化还原反应,半导体内部化学结构不变,因此,长期使用也可获得较高的稳定性。 原理简介如下:金属氧化物一旦加热,空气中的氧就会从金属氧化物半导体结晶粒子的施主能级中夺走电子,而在结晶表面上吸附负电子,使表面电位增高,从而阻碍导电电子的移动,所以,气体传感器在空气中为恒定的电阻值。这时还原性气体与半导体表面吸附的氧发生氧化反应,由于气体分子的离吸作用使其表面电位高低发生变化,因此,传感器的电阻值要发生变化。对于还原性气体,电阻值减小;对于氧化性气体,则电阻值增大。这样,根据电阻值的变化就能检测气体的浓度。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解相关传感器产品的选型,报价,采购,参数,图片,批发等信息,请关注艾驰商城https://www.wendangku.net/doc/1a16114409.html,。

家用危险气体的报警传感器

家用危险气体的报警传感器 一.可燃气体的性质: 易燃易爆气体为可燃气,可燃气分多种,例如:一氧化碳,氧气,油气,乙炔,甲烷,或者乙醇等。可燃气没有固定的限值,有氧气存在的情况下,任何气体都可变成可燃气。甲烷是天然气的主要成分,约占了87%。空气中的瓦斯含量只要超过5%-15%就十分易燃。甲烷具有高度的易燃性,和空气混合时也可能造成爆炸。甲烷同时也是一种窒息剂,在密闭空间内可能会取代氧气。若氧气被甲烷取代后含量低于19.5%时可能导致窒息。因此,设计危险气体泄漏预警系统,可以在发生危险之前,积极采取措施,从而降低或是甚至完全排除危险。 二.选材及理由: 选材: ZnO气敏陶瓷 理由: 1. ZnO是一种n型半导体材料,具有六方晶系的纤锌矿结构,禁带较宽,为3.4eV.其物理化学性质稳定,当其吸附气体时,其电导率会发生变 化。 2.ZnO是最早使用的气敏材料,具有价格便宜,易于制备,性能稳定等 优点。 3.氧化锌系气敏陶瓷元件最突的优点是气体选择性强,一般加入适量的 贵金属催化剂来提高陶瓷元件的灵敏度;近来又有实验证明在ZnO中 掺杂稀土元素来代替贵金属,同样可以提高ZnO对气体的选择性; 4.氧化锌气敏元件对异丁烷、丙烷、乙烷等碳氢化合物有较高灵敏度, 碳氢化合物中碳元素数目越大灵敏度越高; 5.掺Pd的氧化锌气敏陶瓷元件对H2、CO灵敏度较高,对碳氢化合物灵 敏度较差。掺Ag的氧化锌气敏陶瓷元件对乙醇、苯和煤气较灵敏,且 成本也较低。

四.气敏原件制备 1.将蒸馏水加入到处理过的纳米粉末中并调配成浆料,随后浆料被均匀的涂覆到带有铜电极和铂引线的氧化铝陶瓷管上。其中陶瓷管 的内径为0.8mm,外径为1.2mm,长度为4.0mm;

常用温度传感器解析,温度传感器的原理、分类及应用

常用温度传感器解析,温度传感器的原理、分类及应用 温度传感器(temperature transducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。 温度传感器的分类接触式 接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触,又称温度计。 温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。 随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究,测量120K以下温度的低温温度计得到了发展,如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件,可用于测量 1.6~300K范围内的温度。 非接触式 它的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。 最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐

几种气体传感器的研究进展

一、前言 1964 年,由Wickens 和Hatman 利用气体在电极上的氧化还原反应研制出了第一个气敏传感器,1982年英国Warwick 大学的Persaud 等提出了利用气敏传感器模拟动物嗅觉系统的结构,自此后气体传感器飞速发展,应用于各种场合,比如气体泄漏检测,环境检测等。现在各国研究主要针对的是有毒性气体和可燃烧性气体,研究的主要方向是如何提高传感器的敏感度和工作性能、恶劣环境中的工作时间以及降低成本和智能化等。 下面简单介绍各种常用的气体传感器的工作原理和一些常用气体传感器的最新的研究进展。 二、气体传感器的分类和工作原理 气体传感器主要有半导体传感器(电阻型和非电阻型)、绝缘体传感器(接触燃烧式和电容式)、电化学式(恒电位电解式、伽伐尼电池式),还有红外吸收型、石英振荡型、光纤型、热传导型、声表面波型、气体色谱法等。 电阻式半导体气敏元件是根据半导体接触到气体时其阻值的改变来检测气体的浓度;非电阻式半导体气敏元件则是根据气体的吸附和反应使其某些特性发生变化对气体进行直接或间 接的检测。 接触燃烧式气体传感器是基于强催化剂使气体在其表面燃烧时产生热量,使传感器温度上升,这种温度变化可使贵金属电极电导随之变化的原理而设计的。另外与半导体传感器不同的是,它几乎不受周围环境湿度的影响。电容式气体传感器则是根据敏感材料吸附气体后其介电常数发生改变导致电容变化的原理而设计。 电化学式气体传感器,主要利用两个电极之间的化学电位差,一个在气体中测量气体浓度,另一个是固定的参比电极。电化学式传感器采用恒电位电解方式和伽伐尼电池方式工作。有液体电解质和固体电解质,而液体电解质又分为电位型和电流型。电位型是利用电极电势和气体浓度之间的关系进行测量;电流型采用极限电流原理,利用气体通过薄层透气膜或毛细孔扩散作为限流措施,获得稳定的传质条件,产生正比于气体浓度或分压的极限扩散电流。 红外吸收型传感器,当红外光通过待测气体时,这些气体分子对特定波长的红外光有吸收,其吸收关系服从朗伯—比尔(Lambert-Beer)吸收定律,通过光强的变化测出气体的浓度:

物联网传感器实验系统软件使用说明书

ATOS物联网传感器实验系统 使用说明书 上海讯连电子科技发展有限公司 2011年10月

目录 1概述 (4) 1.1背景 (4) 1.2应用领域与使用对象 (4) 1.4参考方案 (4) 1.5术语与缩写解释 (4) 2系统综述 (5) 2.1传感器分类 (5) 2.2软件系统功能简介 (5) 2.3性能 (6) 2.4版权声明 (6) 3运行环境 (6) 3.1硬件设备要求 (6) 3.2支持软件 (6) 4软件操作说明 (7) 4.1安装以及使用前的准备 (7) 4.2 软件启动与登陆 (7) 4.2.1功能描述 (7) 4.2.2界面字段解释 (7) 4.2.3操作说明 (8) A)串口配置功能Serial (8) B)进入实验按钮功能Experiment (10) B1:实验一温湿度传感器实验 (11) B2:实验二光强传感器实验 (14) B3:实验三流量传感器实验 (17) B4:实验四霍尔传感器实验 (20) B5:实验五压力传感器实验 (23) B6:实验六气体压力传感器实验 (26) B7:实验七雨滴传感器实验 (29) B8:实验八火焰传感器实验 (32) B9:实验九震动传感器实验 (35) B10:实验十噪声传感器实验 (38) C)进入图书资源按钮功能Library (41) C1:资料一TINYOS开发环境 (42) C2:资料二WINCE平台 (43) C3:资料三Zigbee开发环境 (43) C4:资料四辅助工具 (44) C5:资料五驱动程序 (44) C6:资料六芯片和传感器手册 (45)

C7:资料七演示中心 (45) C8:资料八应用软件源码 (46) D)退出程序按钮 (46) 4.3 LabVIEW函数库 (47) 4.3.1函数库介绍 (47) 4.3.2如何编写一个应用程序 (49) 4.3.3 应用范例 (49) 5.0出错处理和恢复 (49)

气体检测报警器常用的传感器类型及特性介绍

气体检测报警器常用的传感器类型及特性介绍当工业环境中可燃气体或有毒气体泄漏,气体报警器检测到气体浓度达到爆炸或中毒报警器设置的临界点时,报警器就会发出报警信号,以提醒工作人员采取安全措施,并驱动排风、切断、喷淋系统,防止发生爆炸、火灾、中毒事故,从而保障安全生产。 而气体检测报警器的核心部件是气体传感器,常用的传感器类型有催化燃烧式传感器(可检测可燃性气体)、电化学传感器(可检测氧气和有毒气体)、红外传感器(可检测二氧化碳及碳氧化合物)、PID光离子传感器(可检测VOC有机溶剂)、半导体传感器(可检测VOC有机溶剂)。 一、催化燃烧传感器 利用热效应原理,由检测元件和补偿元件配对构成测量电桥,可燃气体在检测元件载体表面及催化剂的作用下发生无焰燃烧,载体温度就升高,内部的铂丝电阻也相应升高,平衡电桥失去平衡,输出一个与可燃气体浓度成正比的电信号。通过测量铂丝的电阻变化,就知道可燃气体的浓度。 优点:技术成熟、应用简单、性价比高、受环境影响小、可检测大多数可燃气体 缺点:易中毒失效、需氧气参与、高浓度不线性 二、红外传感器 优点: 1.检测范围宽,0-100%VOL。 2.传感器不会出现中毒和抑制现象。 3.对氧气没有需求,可在无氧环境中测量。 4.寿命长:传感器使用寿命大于5年,最大可达10年。 5.测量精度和重复性好。 三、电化学传感器 电化学传感器由扩散透气膜、高活性电极和酸性电解质组成。一般由三级(感应电极、对电极、参考电极)及电解液构成,气体在工作电极上发生氧化或还原反应,对电极上发生相应的半反应,通过电极间连接的电阻器,与被测浓度成正比的电流会在正极与负极间流动。通过测量该电流变化的大小,就知道有毒气体

温度传感器的连接与信号获取

情景五 温度传感器的连接与信号获取 任务1:炉温检测 5.1.1任务目标 使学生了解炉温检测器件、测温范围和测温电路。 5.1.2任务内容 针对炉温检测要求,确定温度传感器。分析制定安装位置、实施效果检测方案,成本分析。学生现场安装、连接和调测传感器电路。 5.1.3知识点 热电偶传感器是一种自发电式传感器,测量时不需要外加电源,直接将被测量转换成电势输出。使用十分方便,常被用作测量炉子、管道内的气体或液体的温度及固体的表面温度。它的测温范围很广,常用的热电偶测温范围为-50℃~+1600℃,某些特殊热电偶最低可测-270℃,最高可达+2800℃。 它具有结构简单、制造方便、测量范围广、精度高、惯性小和输出信号便于远传等许多优点。 一、热电偶的外形结构、种类和特性 (一)常用热电偶的外形 各种普通装配型热电偶的外形如下图所示。 各种普通装配型热电偶 接线盒 引出线套管 不锈钢保护套管 热电偶工作端 固定螺纹

各种铠装型热电偶的外形如下图所示。 各种防爆型热电偶的外形如图所示。 (二)热电偶的结构 接线盒固定装置 B -B 金属导管绝缘材料 A 放大 A B B 各种防爆型热电偶 (a ) (b ) 热电偶的结构 (a )普通热电偶;(b )铠装热电偶 各种铠装型热电偶

(三)热电偶的分类 1.热电偶的结构分类: (1)普通热电偶: 普通热电偶一般由热电极、绝缘套管、保护套管和接线盒等几部分组成。常用于测量气体、蒸气和各种液体等介质的温度。 (2)铠装热电偶: 铠装热电偶又称缆式热电偶,此种热电偶是将热电极、绝缘材料连同保护管一起拉制成型,经焊接密封和装配等工艺制成的坚实的组合体。可做得很细、很长,可弯曲,外径小到1~3mm。主要特点是测量端热容量小、动态响应快、绕性好、强度高。 2.热电偶的种类: (1)标准型热电偶: 标准型热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶。标准热电偶有配套显示仪表可供选用。 国际电工委员会(IEC)向世界各国推荐了8种热电偶作为标准型热电偶。表2-1是它们的基本特性。热电偶名称的含义如下: 标准型热电偶及基本特性

光化学传感器及其最新进展

文章编号:100525630(2004)0420057205 光化学传感器及其最新进展 Ξ 徐艳平,顾铮先,陈家璧 (上海理工大学光电功能薄膜实验室,上海200093) 摘要:从传感器材料、检测方法及传感器结构几方面,围绕光化学传感器的灵敏度、选 择性和稳定性展开讨论,总结了光化学传感器近年来的最新进展,并对其今后的发展方向 做出展望。 关键词:光化学传感器;光纤传感器;表面等离子体激元共振 中图分类号:T P 212.14 文献标识码:A Recen t develop m en ts of optica l che m ica l sen sors X U Y an 2p ing ,GU ZH eng 2x ian ,CH EN J ia 2bi (L abo rato ry of Pho to 2electric Functi onal F il m s ,U niversity of Shanghai fo r Science and Techno logy ,Shanghai 200093,China ) Abstract :T he state 2of 2the 2art of op tical chem ical sen so rs is stated in th is p ap er abou t sen so r m aterials ,detecti on m ethods and sen so r structu res .T he p rop erties of op tical chem ical sen so rs such as sen sitivity ,selectivity and stab ility are discu ssed .Fu tu re p ro sp ects of op tical chem ical sen so rs are discu ssed . Key words :op tical chem ical sen so rs ;fiber op tic sen so rs ;su rface p las m on resonance 1 引 言 光化学传感器是利用敏感层与被测物质相互作用前后物理、化学性质的改变而引起的传播光诸特性的变化检测物质的一类传感器[1]。光化学传感器与其它原理的传感器相比,具有安全性好、可远距离检测、分辨力高、工作温度低、耗用功率低、可连续实时监控、易转换成电信号等优点。随着光纤技术及光集成技术的迅猛发展,光化学传感器引起了人们的极大关注,并且已经广泛地应用于工业、环境、生物医学的检测中[2]。 现首先总结了无机材料(氧化物半导体)和有机材料的应用,并介绍了溶胶凝胶工艺制备光化学传感器敏感材料方面的最新进展以及生物敏感材料。其次介绍了光谱法、干涉法、表面等离子体激元共振(su rface p las m on resonance ,SPR )等传感器检测方法的最新进展。最后对今后光化学传感器的发展做出展望。 2 传感器材料 敏感材料作为光化学传感器的重要组成部分,将直接影响传感器的各种性能,如稳定性、选择性、灵敏度和响应时间。现在研究最多的是氧化物半导体、有机半导体材料、生物识别材料等。现将从无机材料、有 第26卷 第4期 2004年8月 光 学 仪 器O PT I CAL I N STRUM EN T S V o l .26,N o.4 A ugu st,2004 Ξ收稿日期:2003209211 基金项目:上海市曙光计划资助项目(02SG 01),上海市科技发展基金资助项目(01F 032) 作者简介:徐艳平(19772),男,山东烟台人,在读博士生,主要从事光电功能薄膜及其传感器、光电精密测量与工程方面的研究。

气体传感器的结构与装配

半导体氧化物气体传感器的结构与装配 一、实验目的 1、了解气敏传感器的结构; 2、提高学生的操作能力,能够独立制作气敏元件。 二、复习内容 对纳米氧化锌粉体进行合成,并得到了不同处理条件下的样品。本次实验主要是气敏元件的制作。 三、化学试剂 纯水、聚乙二醇 四、仪器与材料 玻璃片、一次性胶头滴管、研钵、镊子、微型刷涂笔、电阻丝、陶瓷管、气敏底座、电烙铁、焊锡、泡沫板、细铁丝、剪刀、锉刀、万用表、 五、实验步骤 1、气敏传感器的结构:底座、陶瓷管、电阻丝。 2、制作气敏件:首先将底座固定在泡沫板上固定,将陶瓷管的四只金属爪用镊子拉直, 套在准备好的细铁丝上。用镊子将金属爪放在底座的金属柱上(注意摆放的位置), 接通电烙铁的电源(注意避免烫伤),待加热完成后,蘸取焊锡,将金属爪固定在 金属柱上。金属爪焊接完成后,将电阻丝穿过陶瓷管,以同样的操作过程焊在底座 上。操作过程中要迅速,依次将金属爪与电阻丝焊在底座上。制作完成后将多余外 露的电阻丝用剪刀剪下。最后用万用表测试焊接处是否密实。 3、涂刷粉体:将适量粉体置于研钵中研磨均匀,取少量放在准备好的玻璃片上,滴1-2 滴纯水形成均匀且粘度适中的浆体,用微型刷涂笔蘸取少许均匀得涂覆于陶瓷管表 面。注意在涂覆过程中,每次取少量浆体,保证涂抹均匀,待一层晾干后再涂下一 层,涂层不可过厚。 4、气敏元件老化:先将制作好的气敏元件置于阴凉处阴干24h,再将其置于AS-20传 感器老化台上于80mA老化24小时,160mA老化2h,(每组标号自己的序号,不 要和其他组重复)即得ZnO气敏元件。 六、思考题 1、样品涂覆完成后,老化的目的是什么? 2、如果涂层过厚,会对元件的气敏性能产生怎样的影响?

可燃气体报警器相关知识..

气体报警器 气体报警器也称气体泄露检测报警仪器,主要包括可燃和有毒气体两类探测报警器。当工业环境、日常生活环境(如使用天然气的厨房)中可燃性或有毒气体发生泄露,气体报警器检测到气体浓度达到报警器设置的报警值时,报警器就会发出声、光报警信号,以提醒采取人员疏散、强制排风、关停设备等安全措施。且气体报警器可联动相关的联动设备如在工厂生产、储运中发生泄露,可以驱动排风、切断电源、喷淋等系统,防止发生爆炸、火灾、中毒事故,从而保障安全生产。经常用在化工厂,石油,燃气站,钢铁厂等使用或者产生可燃性气体的场所。 1、用途 气体报警器即气体泄露检测报警器,是区域安全监视器中的一种预防性报警器。当工业环境中可燃或有毒气体报警器检测到气体浓度达到爆炸或毒害下限、上限的临界点时,气体报警器就会发出报警信号,以提醒工作人员采取安全措施,并驱动排风、切断、喷淋系统,防止发生爆炸、火灾、中毒事故,从而保障安全生产。 可燃气体报警器,主要用于检测空气中的可燃气体,常见的如氢气(H2)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)、乙烯(C2H4)、丙烯(C3H6)、丁烯(C4H8)、乙炔(C2H2)、丙炔(C3H4)、丁炔(C4H6)、磷化氢(PH3)等。有毒气体报警器,用于检测空气中的有毒气体,如硫化氢(H2S)

2、术语 2.1可燃气体combustible gas 指甲类可燃气体或液化烃、甲B、乙A类可燃液体气化后形成的可燃气体。 按《石油化工企业设计防火规范》规定:甲类气体是指可燃气体与空气混合物的爆炸下限小于10%(体积)的气体;液化烃(甲A)是指15℃时的蒸气压力大于0.1MPa的烃类液体及其它类似的液体,例如液化石油气、液化乙烯、液化甲烷、液化环氧乙烷等;甲B液体是指除甲A以外,闪点小于28℃的可燃液体,乙A 类液体是指闪点等于或大于28℃至等于45℃的可燃液体。甲B 与乙A类液体也可称为易燃液体。 由于乙A类液体泄漏后挥发为蒸气或呈气态泄漏,该气体在空气中的爆炸下限小于10%(体积)属于甲类气体,可形成爆炸危险区。但是,该气体易于空气中冷凝,所以扩散距离较近,其危险程度低于甲A、甲B类。 2.2 检(探)测器Detector 指由传感器和转换器组成, 将可燃气体和有毒气体浓度转换为电信号的电子单元。 2.3 指示报警设备indication apparatus 指接收检(探)测器的输出信号,发出指示、报警、控制信号的电子设备。 2.4 检测范围Sensible Range

气敏传感器的近期进展

气敏传感器的近期进展Ξ 李 平,余 萍,肖定全 四川大学材料科学系,四川成都610064 摘 要: 综合介绍了气敏传感器材料及元件的最新进展,侧重于气敏材料研究工作的概述,并分析了气敏传感器的发展趋势。关键词: 气敏传感器;半导体陶瓷;敏感材料 1 引 言 现代工业的发展一方面为人类创造出巨大的财富,另一方面却给生态环境带来严重的污染。工业生产中使用的气体原料和在生产过程中产生的气体的种类和数量随着工业的发展而越来越多。这些气体中,有毒性气体和可燃性气体不仅污染环境,而且有产生爆炸、火灾使人中毒的危险。对这些气体迅速准确地检测将有效地防止此类恶性事件的发生。此外,汽车工业的蓬勃发展,家庭液化石油气、煤气和天然气的广泛使用也对气敏传感器提出了更广更高的要求。 气敏传感器所检测的气体大致分为以下几类[1~3]: 可燃性气体:液化石油气(主要成分丙烷)、煤气(主要成分为CO和H2)、天然气(主要成分CH4)、丙烷、CO、H2、CH4、丁烷、乙醇、丙酮、乙烯、甲苯、二甲苯、汽油等; 有毒性气体:H2S、CO、Cl2、HCl、AsH3(砷烷)、PH3(磷烷)等; 大气污染气体:形成酸雨的NO x、SO x、HCl,引起温室效应的CO2、CH4、NO2、O3和破坏臭氧层的碳氟化合物、卤化碳。 除检测上述3类气体外,汽车工业的发展迫切需要开发O2、NO x和空燃比(A/F)传感器;石油、化工、造纸、畜牧、皮革、鱼类等加工过程中产生的恶臭气味的监测以及饮食、香料等香味的鉴别,急需开发各种气味传感器。 2 半导体气敏传感器的分类 对气体的检测方法有电化学方法、光学方法、电学方法等十几种[4]。而一个完美的气敏传感器应有如下几个特点:(1)选择性好,能够在多种气体共存情况下仅对目标气体有明显反应; (2)灵敏度高;(3)长期工作稳定性好;(4)响应时间快;(5)寿命长;(6)成本低,使用维修方便。其中属于电学方法的半导体气敏传感器以其高灵敏度、结构简单、不需要放大电路、使用方便、价格便宜等优点,得到迅速发展。 1931年,P.Brauer发现了Cu2O的电导率随水蒸气的吸附而改变的现象[5],其后不少人进行了气敏效应的研究。到今天半导体气敏传感器已发展成一大体系。按基体材料来分,可分为金属氧化物系、有机高分子半导体系、固体电解质系等;按被测气体可分为:氧敏器件、酒敏器件、氢敏器件等;按制作方法和结构形式,可分为烧结型、薄膜型、厚膜型、结型等;按工作机理可分为:电阻型、电容型、二极管特性型、晶体管特性型、频率型、浓差电池型等。 本文主要对电阻式半导体气敏传感器和一些新型半导体气敏传感器的近期进展做扼要介绍。 2.1 金属氧化物型电阻式半导体气敏传感器 电阻式半导体气敏传感器依据的原理是材料的电阻值随环境气氛的浓度而发生改变,通过这个变化值可获得气氛的状况。通常制备成烧结型、薄膜型或厚膜型。 金属氧化物和一些有机高分子半导体气敏材料具有电阻值随环境气氛而变化的特性。金属氧化物半导体气敏材料分为简单氧化物和复合氧化物两种类型。其中简单氧化物半导体气敏材料以SnO2,ZnO,Fe2O3为代表,而复合氧化物以M0.9La0.1 SnO3(M=Sr,Ca)、Sr0.9La0.1T iO3为代表。有机高分子半导体气敏材料将在2.2中介绍。SnO2是金红石结构,N型半导体,表面电阻控制型。SnO2气敏传感器能检测H2、CH4、丙烷、丁烷、天然气等可燃性气体,CO、NH3、H2S等有毒气体,乙酸、甲苯、二甲苯、汽油等有机溶剂和氟利昂、烟雾,鱼、肉的鲜度等。SnO2气体传感器应用相当广泛,研究工作亦深入到材料微观结构、选择性和灵敏度与催化剂、添加剂关系,新型结构的气体传感器也相继出现。添加剂铂能明显提高响应速度,缩短瞬态过程。近年来采用集成电路工艺把超微粒薄膜加热器测温二极管一起集成在硅衬底上,制成对还原性气体的灵敏度比常规多晶膜高得多的气敏元件,它是一种很有发展前途的新型半导体气敏传感器。SnO2气敏传感器在如何消除环境气氛中湿度的影响方面还没有很好的解决。一旦这方面的研究工作取得突破,那么气体传感器就可能进一步应用在低浓度环境中。总之,SnO2气体传感器的研究工作正方兴未艾。 ZnO具有纤锌矿型结构,N型半导体,表面电阻控制型。它对一般还原性气体,其检测灵敏度比SnO2低,气敏器件的工作温度比SnO2高。ZnO中加入少量铂、钯等贵重金属做催化剂,可以改善气敏元件的灵敏度和选择性。加入Pt,对异丁烷、丙烷、乙烷等含有两个以上碳原子的碳氢化合物气体灵敏度较高。而且,气体分子碳原子数越多,灵敏度就越高,但对H2、CO、CH4等可燃性气体的灵敏度较低。加入Pd对异丁烷、乙烷、丙烷等两个碳原子的气体的灵敏度较低,而对H2、CO、CH4等分子中含碳原子数较少的气体灵敏度增高。掺入Ag有助于提高对可燃性气体的灵敏度,加入V2O5-MoO3对氟里昂敏感。加入Ga2O3对烷烃敏感。 α-Fe 2 O3属刚玉结构,γ-Fe2O3属尖晶石结构。α-Fe2O3稳定性好,对可燃性气体灵敏度低。用先进的材料制备方法(如sol-gel与化学气相沉淀法等)合成纳米级α-Fe2O3,对甲烷、H2、C2H5OH有很好敏感性。微粒α-Fe2O3属于表面电 Ξ基金来源:国家自然科学基金资助课题收稿日期:1998204210

汽车雨刮器的自动控制系统设计及实现

汽车雨刮器的自动控制系统设计与实现 设计总说明 本次设计的汽车自动雨刷省去了人为手动操作雨刷的问题,能够自动感应雨量并进行相应的工作。自动雨刷用雨滴传感器作为检测器来感应雨量的大小,把感应信号传给单片机,通过软件的控制驱动芯片自动调节电机的正反转与转动频率。此次设计采用40引脚的单片机AT89S52,设计中运用ULN2003AN驱动芯片来驱动步进电机的运转,克服了电机在低频工作时的噪音大,震动大的缺点。本次设计在一定的程度上为驾驶者提供了舒适性和安全性的保障,避免了由于驾驶者手动操作雨刷的不当而带来的交通安全问题,同时也大大的提高了汽车雨刷的全面性与可靠性。 在汽车智能雨刮系统中由于两个雨刮电机的转速不可能完全一样,就存在两个雨刮摆动不同步的问题。本文在分析了模糊控制理论及雨刮同步摆动规则的基础上,提出了一种基于模糊控制的汽车智能雨刮系统。该系统将转速偏差和转速偏差变化量模糊化为模糊控制器的输入语言变量,根据所制定的一套模糊控制规则来选择控制PWM的输出语言变量,并以此通过脉宽调制技术来驱动直流电机,使两个雨刮同步摆动。 关键词:雨滴传感器;步进电机;单片机;雨刮器

Car Wiper Blade Design and Implementation of Automatic Control System Design Description The design of the automatic wipers is improved further in the traditional manual based on. Automatic wiper with rain sensor as the detector size induced precipitation, the induction signal is sent to the single chip microcomputer. reversing and turning frequency automatic adjusting motor through the control of the software driver. The design is based on the 40pin of the mic AT89S52. That use of ULN2003AN to drive the stepper motor driver chip design operation. The pulse width modulation’s chopper driver mode. Thus greatly overcome the noise when the motor work in the low frequency , vibration faults. Provide comfort and safely guarantee this design in a certain extent for the driver, to avoid the traffic safety problem caused by the driver manually operated wiper improper. At the same time also greatly improve the comprehensiveness and reliability of automobile windshield wiper. In intelligent windscreen wiper system of automobile, As the problem of technics, rotate speed of two electro motors are not the same completely, so there are the problems that two wiper blades swing ansynchronous. In the thesis, a intelligent windscreen wiper system of automobile based on fuzzy control is presented, by analyzing fuzzy control theory and synchronous swing rules of windscreen wiper. The speed

各类气体传感器的原理、结构及参数

各类气体传感器的原理、结构及参数 气体传感器是气体检测系统的核心,通常安装在探测头内。从本质上讲,气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。探测头通过气体传感器对气体样品进行调理,通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理、样品抽吸,甚至对样品进行化学处理,以便化学传感器进行更快速的测量。 气体种类繁多,性质各异,因此,气体传感器种类也很多。按待检气体性质可分为:用于检测易燃易爆气体的传感器,如氢气、一氧化碳、瓦斯、汽油挥发气等;用于检测有毒气体的传感器,如氯气、硫化氢、砷烷等;用于检测工业过程气体的传感器,如炼钢炉中的氧气、热处理炉中的二氧化碳;用于检测大气污染的传感器,如形成酸雨的NOx、CH4、O3,家庭污染如甲醛等。按气体传感器的结构还可分为干式和湿式两类;按传感器的输出可分为电阻式和费电阻式两类;按检测院里可分为电化学法、电气法、光学法、化学法几类。 半导体气体传感器 半导体气体传感器可分为电阻型和非电阻型(结型、MOSFET型、电容型)。电阻型气敏器件的原理是气体分子引起敏感材料电阻的变化;非电阻型气敏器件主要有M()s二极管和结型二极管以及场效应管(M()SFET),它利用了敏感气体会改变MOSFET开启电压的原理,其原理结构与ISFET离子敏传感器件相同。 电阻型半导体气体传感器 作用原理 人们已经发现SnO2、ZnO、Fe2O3、Cr2O3、MgO、NiO2等材料都存在气敏效应。用这些金属氧化物制成的气敏薄膜是一种阻抗器件,气体分子和敏感膜之间能交换离子,发生还原反应,引起敏感膜电阻的变化。作为传感器还要求这种反应必须是可逆的,即为了消除气体分子还必须发生一次氧化反应。传感器内的加热器有助于氧化反应进程。SnO2薄

非接触式温度传感器

非接触式温度传感器 非接触式温度传感器 它的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。 温度传感器 最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体(吸收全部辐射并不反射光的物体)所测温度才是真实温度。如欲测定物体的真实温度,则必须进行材料表面发射率的修正。而材料表面发射率不仅取决于温度和波长,而且还与表面状态、涂膜和微观组织等有关,因此很难精确测量。在自动化生产中往往需要利用辐射测温法来测量或控制某些物体的表面温度,如冶金中的钢带轧制温度、轧辊温度、锻件温度和各种熔融金属在冶炼炉或坩埚中的温度。在这些具体情况下,物体表面发射率的测量是相当困难的。对于固体表面温度自动测量和控制,可以采用附加的反射镜使与被测表面一起组成黑体空腔。附加辐射的影响能提高被测表面的有效辐射和有效发射系数。利用有效发射系数通过仪表对实测温度进行相应的修正,最终可得到被测表面的真实温度。最为典型的附加反射镜是半球反射镜。球中心附近被测表面的漫射辐射能受半球镜反射回到表面而形成附加辐射,从而提高有效发射系数式中ε为材料表面发射率,ρ为反射镜的反射率。至于气体和液体介质真实温度的辐射测量,则可以用插入耐热材料管至一定深度以形成黑体空腔的方法。通过计算求出与介质达到热平衡后的圆筒空腔的有效发射系数。在自动测量和控制中就可以用此值对所测腔底温度(即介质温度)进行修正而得到介质的真实温度。 非接触测温优点:测量上限不受感温元件耐温程度的限制,因而对最高可测温度原则上没有限制。对于1800℃以上的高温,主要采用非接触测温方法。随着红外技术的发展,辐射测温 温度传感器 逐渐由可见光向红外线扩展,700℃以下直至常温都已采用,且分辨率很高。

目前新型气体传感器的研究动态及其发展方向

目前新型气体传感器的研究动态及其发展方向 摘要:近年来,由于在工业生产、家庭安全、环境监测和医疗等领域对气体传感器的精度、性能、稳定性方面的要求越来越高,因此对气体传感器的研究和开发也越来越重要。随着先进科学技术的应用,气体传感器发展的趋势是微型化、智能化和多功能化。深入研究和掌握有机、无机、生物和各种材料的特性及相互作用,理解各类气体传感器的工作原理和作用机理,正确选择各类传感器的敏感材料,灵活运用微机械加工技术、敏感薄膜形成技术、微电子技术、光纤技术等,使传感器性能最优化是气体传感器的发展方向。 关键词:气体传感器智能化 气体传感器是气体检测系统的核心,通常安装在探测头内。从本质上讲,气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。探测头通过气体传感器对气体样品进行调理,通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理、样品抽吸,甚至对样品进行化学处理,以便化学传感器进行更快速的测量。 气体的采样方法直接影响传感器的响应时间。目前,气体的采样方式主要是通过简单扩散法,或是将气体吸入检测器。 简单扩散是利用气体自然向四处传播的特性。目标气体穿过探头内的传感器,产生一个正比于气体体积分数的信号。由于扩散过程渐趋减慢,所以扩散法需要探头的位置非常接近于测量点。扩散法的一个优点是将气体样本直接引入传感器而无需物理和化学变换。样品吸入式探头通常用于采样位置接近处理仪器或排气管道。这种技术可以为传感器提供一种速度可控的稳定气流,所以在气流大小和流速经常变化的情况下,这种方法较值得推荐。将测量点的气体样本引到测量探头可能经过一段距离,距离的长短主要是根据传感器的设计,但采样线较长会加大测量滞后时间,该时间是采样线长度和气体从泄漏点到传感器之间流动速度的函数。对于某种目标气体和汽化物,如SiH4以及大多数生物溶剂,气体和汽化物样品量可能会因为其吸附作用甚至凝结在采样管壁上而减少。 气体传感器是化学传感器的一大门类。从工作原理、特性分析到测量技术,从所用材料到制造工艺,从检测对象到应用领域,都可以构成独立的分类标准,衍生出一个个纷繁庞杂的分类体系,尤其在分类标准的问题上目前还没有统一,要对其进行严格的系统分类难度颇大。 1 主要特性 1.1 稳定性 稳定性是指传感器在整个工作时间内基本响应的稳定性,取决于零点漂移和区间漂移。零点漂移是指在没有目标气体时,整个工作时间内传感器输出响应的变化。区间漂移是指传感器连续置于目标气体中的输出响应变化,表现为传感器输出信号在工作时间内的降低。理想情况下,一个传感器在连续工作条件下,每年零点漂移小于10%。 1.2 灵敏度

高温可燃气体检测仪,耐高温气体报警器,高温可燃气体传感器,可燃气体泄漏探测器

高温可燃气体检测仪 SGA-500B-EX-G 一、产品简介 SGA-500B-EX-G高温可燃气体检测仪又叫耐高温型可燃气体泄漏报警器。是深国安电子运用十多年技术经验,专门针对高温炉、烤箱等高温情况下产生可燃气体的场所、而独立研发生产的一款固定式、液晶显示型高温可燃气体检测仪。产品采用日本原装进口高温可燃气体传感器。经研究测试,在250度高温环境下使用一年完全无损,精度和稳定性强依然表现优秀。信号默认为4-20mA电流输出,可与PCL等系统兼容使用。24V供电,支持24小时在线监测。产品运用当前最先进的微电子处理技术,可快速、准确地检测目标气体。产品为气体检测行业的最高三防设计:防高浓度过载(带自我保护功能)、防止人员误操作(内置按键+可还原出厂设置)、防雷击(三级标准)。本质安全型电路设计,配备铝合金防爆外壳,即使恶劣环境下,也能安全使用。 SGA-500B-EX高温可燃气体检测仪为气体扩散式。检测原理为当目标气体进入气体探头部分后,内部的传感器会第一时间发出感应。传感器根据气体浓度的高低会产生一定电量信号。该信号经过电路放大处理后,由CPU经过AD采样、温度补偿、智能计算后,输出精准的4-20mA电流信号、RS485通讯信号、0-5V电压信号、ZIGBEE、NRF、WIFI、GPRS无线信号等。客户可通过采集这些信号,与深国安公司的SGA-800A、SGA-800B、SGA-800C气体报警控制主机、PLC、DCS、上位机等系统配套使用,进行报警、数据再处理。另外,产品内部配

有2组继电器(开关量信号),可与风机、电磁阀的控制设备进行联动,最大限度地保障您的生命和财产安全。 SGA-500B-EX高温可燃气体检测仪还可根据客户需求,选配声光报警、红外遥控器、管道式气杯、泵吸式气杯等。 别名:高温可燃气体检测仪、高温可燃气体变送器、高温可燃气体探测器、高温可燃气体报警器、高温可燃气体检测装置、高温可燃气体报警装置、固定式带液晶显示型高温可燃气体气体检测仪 二、产品特点 ●本质安全型电路设计、安全可靠; ●大屏幕液晶显示,可24小时在线监测,实时显示气体浓度; ●国外原装进口气体传感器,反应速度快、误差率低、抗干扰能力强; ● 200多种气体,多种量程、多种信号输出可供选择; ●强大的声光报警功能,声响在85dB以上; ●客户可根据需要,自行设定报警点等功能; ●内置按键+恢复出厂设置功能,避免人员误操作; ●自带全量程温度补偿和数据修正功能,提高了产品的精度性和稳定性; ● 2组继电器(开关量信号)信号输出,方便与风机或电磁阀的控制设备联动使用; ●可通过遥控器,免开盖对检测仪进行报警点、零点调整和目标点标定; ●独特的结构设计,安装、布线简单方便,节约成本。 ●铝合金铸体防爆外壳,安全有保障; ●防爆证等级:ExdIICT6 Gb ●防爆证编号:CNEx14.1674 ●防护等级:IP65 三、产品参数

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