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硫化氫氣體濃度報警器主要采用以下兩種檢測原理，其工作原理和技術特點如下：

一、電化學傳感器原理

工作機制：

• 三電極系統：由工作電極、參比電極和測量電極組成，工作電極涂有催化活性金屬（如鉑）。

• 氧化還原反應：硫化氫（H?S）通過透氣膜擴散到工作電極表面，在恒電位下發生氧化反應，反應式為：

產生的電流大小與H?S濃度成正比（遵循法拉第定律）。

• 信號處理：參比電極維持恒定電位，測量電極輸出電流信號，經放大電路轉換為4-20mA標準信號或數字信號。

技術優勢：

• 高精度：檢測范圍可達0-100ppm，精度±5%FS。
• 低功耗：典型功耗25mA，適合電池供電設備。
• 線性輸出：全量程線性響應，便于校準。
• 抗干擾：對濕度變化不敏感，但需避免強電磁干擾。

局限性：

• 壽命限制：電解液可能因長期暴露而干涸，傳感器壽命約1-2年。
• 中毒風險：高濃度H?S或硅蒸汽可能導致傳感器永久失效。

二、固體金屬氧化物半導體（MOS）原理

工作機制：

• 雙薄片結構：加熱片（提升工作溫度）和氣敏片（鍍金屬氧化物，如SnO?）。

• 吸附反應：H?S分子吸附在氣敏片表面，與氧負離子反應，改變半導體電阻特性。

電阻變化率（ΔR/R?）與H?S濃度呈正相關。

• 溫度控制：加熱片維持氣敏片在200-400℃反應溫度。

技術優勢：

• 環境適應性強：耐高濕（≤95%RH）、高溫（≤60℃）和低溫（≥-20℃）。
• 長壽命：無電解液，理論壽命超10年，實際維護周期約5年。
• 抗中毒：短期暴露于高濃度H?S（如1000ppm）后可恢復。
• 防爆設計：適用于ATEX Zone 1/2危險區域。

局限性：

• 精度波動：低溫或高濕環境下靈敏度可能下降10-20%。
• 交叉干擾：揮發性有機物（VOCs）可能引起誤報。

三、對比與應用場景

選型建議：

• 優先電化學傳感器：需高精度監測的密閉空間（如實驗室、船舶貨艙）。
• 優先MOS傳感器：惡劣環境（如油田、礦井）或長期無人值守場景。

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