液氨泄漏報(bào)警器主要通過檢測空氣中氨氣的濃度變化來判斷是否發(fā)生泄漏,其檢測原理主要包括電化學(xué)原理、半導(dǎo)體原理、催化燃燒原理和紅外吸收原理,以下是詳細(xì)介紹:
電化學(xué)原理
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原理概述:基于電化學(xué)反應(yīng)來檢測氨氣濃度。當(dāng)氨氣進(jìn)入報(bào)警器的電化學(xué)傳感器時(shí),會(huì)在傳感器內(nèi)部的電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生與氨氣濃度成正比的電流信號(hào)。這個(gè)電流信號(hào)經(jīng)過放大和處理后,轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的濃度值顯示在報(bào)警器上。
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舉例說明:可以把電化學(xué)傳感器類比為一個(gè)微型電池,氨氣就是電池反應(yīng)中的“燃料”。當(dāng)氨氣不斷進(jìn)入傳感器,就如同給電池不斷添加燃料,使得電池產(chǎn)生的電流大小隨著氨氣濃度的變化而變化。
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特點(diǎn):具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、選擇性好等優(yōu)點(diǎn),能夠準(zhǔn)確檢測低濃度的氨氣。但傳感器容易受到環(huán)境濕度、溫度等因素的影響,使用壽命相對(duì)較短,一般需要定期校準(zhǔn)和更換。
半導(dǎo)體原理
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原理概述:利用半導(dǎo)體材料的電阻值隨氣體濃度變化的特性來檢測氨氣。當(dāng)氨氣接觸到半導(dǎo)體傳感器時(shí),會(huì)在半導(dǎo)體表面發(fā)生吸附作用,導(dǎo)致半導(dǎo)體的電阻值發(fā)生變化。通過測量電阻值的變化,就可以確定氨氣的濃度。
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舉例說明:將半導(dǎo)體傳感器想象成一個(gè)可變電阻,氨氣就像是一個(gè)調(diào)節(jié)電阻大小的“開關(guān)”。當(dāng)氨氣濃度增加時(shí),這個(gè)“開關(guān)”會(huì)使電阻值減小;反之,氨氣濃度降低時(shí),電阻值增大。
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特點(diǎn):成本較低、結(jié)構(gòu)簡單、易于集成。不過,半導(dǎo)體傳感器的選擇性相對(duì)較差,容易受到其他氣體的干擾,導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)偏差。而且,其長期穩(wěn)定性和重復(fù)性也不如電化學(xué)傳感器。
催化燃燒原理
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原理概述:主要檢測可燃性氣體,氨氣在一定條件下也可燃燒,當(dāng)氨氣進(jìn)入催化燃燒傳感器時(shí),在催化劑的作用下發(fā)生無焰燃燒反應(yīng),產(chǎn)生熱量使傳感器內(nèi)的電阻絲溫度升高,電阻值發(fā)生變化。通過測量電阻值的變化來計(jì)算氨氣的濃度。
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舉例說明:可以把催化燃燒傳感器看作是一個(gè)“小火爐”,氨氣就是燃料。當(dāng)氨氣進(jìn)入“小火爐”后,在催化劑的幫助下燃燒起來,使“小火爐”的溫度升高,電阻絲的電阻也隨之改變。
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特點(diǎn):對(duì)可燃性氣體檢測靈敏度高、穩(wěn)定性好,但需要一定的氧氣環(huán)境才能正常工作,且對(duì)氨氣的選擇性有限,可能會(huì)受到其他可燃性氣體的干擾。此外,催化燃燒傳感器的工作溫度較高,存在一定的安全隱患。
紅外吸收原理
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原理概述:不同氣體對(duì)特定波長的紅外光具有不同的吸收特性。氨氣對(duì)特定波長的紅外光有強(qiáng)烈的吸收作用,當(dāng)紅外光通過含有氨氣的氣體樣本時(shí),其強(qiáng)度會(huì)減弱。通過測量紅外光強(qiáng)度的變化,就可以確定氨氣的濃度。
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舉例說明:將紅外光想象成一道光線,氨氣就像是一層“濾光片”。當(dāng)紅外光穿過含有氨氣的空氣時(shí),氨氣會(huì)吸收一部分紅外光,使得穿過后的紅外光強(qiáng)度變?nèi)酢Mㄟ^測量光強(qiáng)的變化,就能知道氨氣的濃度。
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特點(diǎn):具有高精度、高選擇性、長壽命等優(yōu)點(diǎn),不受環(huán)境濕度、溫度等因素的影響,能夠準(zhǔn)確測量氨氣的濃度。但紅外吸收原理的報(bào)警器成本較高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,對(duì)光學(xué)元件的要求也較高。