1、近些年來(lai)，傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)使用已經越(yue)來(lai)越(yue)普遍了，在工(gong)業(ye)(ye)自動(dong)化，工(gong)廠(chang)等(deng)行(xing)業(ye)(ye)中(zhong)都可以看到它的(de)身影，本(ben)文主要介紹了氣(qi)體傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)在其實泄露事故中(zhong)的(de)應(ying)用情(qing)況。

近年(nian)來(lai)我國煤(mei)礦瓦斯爆炸事(shi)(shi)(shi)故(gu)頻繁;西氣(qi)(qi)東(dong)輸后(hou)的(de)天然氣(qi)(qi)大(da)(da)量應(ying)用;以及(ji)高爐(lu)(lu)煤(mei)氣(qi)(qi)，焦爐(lu)(lu)煤(mei)氣(qi)(qi)的(de)回(hui)收(shou)利用等(deng)等(deng);給生產(chan)(chan)生活帶來(lai)高效的(de)同時(shi)也帶來(lai)了不安全的(de)隱患，這些易燃，易爆，有(you)毒(du)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)在(zai)生產(chan)(chan)，運輸，使用過程中(zhong)一旦發(fa)(fa)生泄(xie)露(lu)(lu)(lu)將引(yin)發(fa)(fa)中(zhong)毒(du)，火災甚至爆炸事(shi)(shi)(shi)故(gu)。嚴重危(wei)害(hai)人(ren)民(min)的(de)生命和(he)(he)財產(chan)(chan)安全。由(you)于氣(qi)(qi)體(ti)(ti)本身存在(zai)的(de)擴(kuo)散性(xing)，發(fa)(fa)生泄(xie)露(lu)(lu)(lu)之后(hou)在(zai)外部風力(li)和(he)(he)內部濃度(du)梯度(du)的(de)作用下，氣(qi)(qi)體(ti)(ti)會沿地(di)表面擴(kuo)散，在(zai)事(shi)(shi)(shi)故(gu)現場形成易燃燒，易爆炸或毒(du)害(hai)危(wei)險區擴(kuo)大(da)(da)危(wei)害(hai)區域。例如：1992年(nian)，某公司(si)在(zai)一臺高爐(lu)(lu)煤(mei)氣(qi)(qi)發(fa)(fa)電機組調試過程中(zhong)，因(yin)(yin)為煤(mei)氣(qi)(qi)泄(xie)露(lu)(lu)(lu)，造成1人(ren)死(si)亡(wang)，30多人(ren)受(shou)傷，在(zai)很(hen)短的(de)時(shi)間內工作區域全部沖滿高爐(lu)(lu)煤(mei)氣(qi)(qi)。因(yin)(yin)此這類(lei)事(shi)(shi)(shi)故(gu)具有(you)突發(fa)(fa)性(xing)強(qiang)，擴(kuo)散迅速，救援難度(du)大(da)(da)危(wei)害(hai)范(fan)圍廣等(deng)特點。一旦發(fa)(fa)生泄(xie)露(lu)(lu)(lu)事(shi)(shi)(shi)故(gu)，必(bi)須(xu)盡(jin)快采取相(xiang)應(ying)措施進行處置，才(cai)能將事(shi)(shi)(shi)故(gu)損失降低(di)到最低(di)水平，及(ji)時(shi)可靠的(de)分析某些氣(qi)(qi)體(ti)(ti)在(zai)空氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)含(han)量，正確的(de)處置方(fang)法是減少因(yin)(yin)泄(xie)露(lu)(lu)(lu)引(yin)發(fa)(fa)的(de)事(shi)(shi)(shi)故(gu)和(he)(he)人(ren)民(min)的(de)生命和(he)(he)財產(chan)(chan)損失的(de)必(bi)要(yao)條件，這就(jiu)對氣(qi)(qi)體(ti)(ti)檢測，監視(shi)設(she)備提出了較(jiao)高的(de)要(yao)求，本文從傳感器的(de)種類(lei)入手，分析了其在(zai)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)泄(xie)露(lu)(lu)(lu)事(shi)(shi)(shi)故(gu)的(de)早期予警(jing)和(he)(he)事(shi)(shi)(shi)故(gu)處置中(zhong)的(de)應(ying)用，起到拋磚引(yin)玉的(de)做(zuo)用，達到有(you)關(guan)部門(men)重視(shi)的(de)目的(de)。

2、氣體傳感器概述

國(guo)外從30年代開始研究(jiu)開發氣(qi)(qi)體傳感器(qi)，我國(guo)近年對氣(qi)(qi)體傳感器(qi)的(de)研究(jiu)也(ye)有很大(da)的(de)發展(zhan)，技術日見成熟。目(mu)前需(xu)要檢(jian)測的(de)氣(qi)(qi)體種類也(ye)由原(yuan)來的(de)還(huan)原(yuan)性氣(qi)(qi)體(H2，C4H，CH4)等(deng)擴展(zhan)到毒性氣(qi)(qi)體(CO，NO2，H2S，NO，NH3，PH3)等(deng)。

氣(qi)(qi)體(ti)傳感器(qi)種類繁多，按所用氣(qi)(qi)敏(min)材(cai)料(liao)及(ji)氣(qi)(qi)敏(min)特性不同，可分為(wei)半導體(ti)式(shi)(shi)，電(dian)化(hua)學式(shi)(shi)，固體(ti)電(dian)解質式(shi)(shi)，接觸燃燒式(shi)(shi)高分子式(shi)(shi)等(deng)等(deng)。

2.1半導(dao)體氣體傳(chuan)感器

這(zhe)種(zhong)傳(chuan)(chuan)感器主要使(shi)用半(ban)導體(ti)氣敏(min)材料，自從(cong)1962年半(ban)導體(ti)金屬氧化物(wu)氣體(ti)傳(chuan)(chuan)感器問世以來(lai)由于具有靈敏(min)度高，響應快(kuai)等特點(dian)，得到廣泛的應用，目前已成(cheng)為(wei)世界上產量最大使(shi)用最廣的傳(chuan)(chuan)感器之(zhi)一，按(an)照檢(jian)測(ce)氣敏(min)特征量方式不同(tong)分為(wei)電子式和非電子式兩種(zhong)。

電阻式半導體傳(chuan)感(gan)器(qi)是通過檢測氣(qi)敏元(yuan)件伴(ban)隨氣(qi)體含量(liang)的(de)變化(hua)情況而工(gong)作(zuo)的(de)。主(zhu)要使用金(jin)屬氧化(hua)物陶瓷材(cai)料。這種傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)特性(xing)和應用比較寬(kuan)。

非電子式(shi)半(ban)導(dao)體(ti)(ti)氣(qi)體(ti)(ti)傳(chuan)感(gan)(gan)器是利(li)用氣(qi)敏元件的(de)(de)電流或電壓隨氣(qi)體(ti)(ti)含(han)量而變化的(de)(de)原理工(gong)作的(de)(de)，主(zhu)要有MOS二(er)極管式(shi)和結型二(er)極管式(shi)，以及場效(xiao)應管式(shi)氣(qi)體(ti)(ti)傳(chuan)感(gan)(gan)器。檢測氣(qi)體(ti)(ti)大多為氫氣(qi)，烷類等可燃氣(qi)體(ti)(ti)。

2.2固體(ti)電解(jie)質氣體(ti)傳感器

固(gu)體電(dian)解質氣體傳(chuan)感器(qi)使用(yong)固(gu)體電(dian)解質氣敏材料做氣敏元件。其原理是氣敏材料在通過(guo)氣體時產生離子，從而(er)形(xing)成電(dian)動勢，測(ce)量電(dian)動勢從而(er)測(ce)量氣體濃度(du)。由于這種氣體傳(chuan)感器(qi)電(dian)導率高，靈敏度(du)和選擇性好(hao)，得到(dao)廣(guang)泛的應(ying)用(yong)，僅次于金屬氧化物氣體傳(chuan)感器(qi)。

2.3接(jie)觸燃(ran)燒式氣體傳感器

可分(fen)為(wei)直接(jie)接(jie)觸(chu)燃(ran)燒(shao)式和(he)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)接(jie)觸(chu)燃(ran)燒(shao)式兩(liang)種。其(qi)工作原(yuan)理是：氣(qi)敏(min)材料在(zai)通電狀態下(xia)，可燃(ran)性氣(qi)體(ti)(ti)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)燃(ran)燒(shao)或在(zai)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)作用(yong)下(xia)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)燃(ran)燒(shao)，產生的(de)熱(re)量使(shi)電熱(re)絲升溫(wen)(wen)，，從而使(shi)其(qi)電阻值發生變化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)，測(ce)(ce)量電阻變化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)從而測(ce)(ce)量氣(qi)體(ti)(ti)濃度。這種傳感(gan)器(qi)只(zhi)能測(ce)(ce)量可燃(ran)氣(qi)體(ti)(ti)對不可燃(ran)氣(qi)體(ti)(ti)不敏(min)感(gan)。例(li)如，在(zai)pt絲上涂敷活性催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)Rh和(he)Pd等制成的(de)傳感(gan)器(qi)，具有廣譜(pu)特(te)性，既可以檢(jian)測(ce)(ce)各種可燃(ran)性氣(qi)體(ti)(ti)。接(jie)觸(chu)燃(ran)燒(shao)式氣(qi)體(ti)(ti)傳感(gan)器(qi)在(zai)環境溫(wen)(wen)度下(xia)非常(chang)穩定，并且對爆炸下(xia)限的(de)絕大多數可燃(ran)性氣(qi)體(ti)(ti)進行檢(jian)測(ce)(ce)，普遍應用(yong)于石油化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工，煤(mei)礦，廚房等處的(de)可燃(ran)性氣(qi)體(ti)(ti)的(de)監(jian)測(ce)(ce)和(he)報警。

2.4高分子(zi)氣體(ti)傳感器

利用高(gao)(gao)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)敏(min)(min)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)近年(nian)來得到了很大的(de)(de)發展。高(gao)(gao)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)敏(min)(min)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)在(zai)遇到特定氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)時，其電(dian)(dian)阻，介電(dian)(dian)常數，材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)表面聲(sheng)波(bo)(bo)傳(chuan)(chuan)(chuan)播速(su)度(du)和頻率，材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)重(zhong)(zhong)量(liang)等(deng)物理性(xing)能發生變(bian)化。主(zhu)要有酞菁(jing)聚合(he)物，LB膜，聚異丁烯等(deng)。高(gao)(gao)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)敏(min)(min)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)由(you)于(yu)具有易操作(zuo)性(xing)，常溫選擇性(xing)好，價格(ge)低廉，易與(yu)微結構傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)和聲(sheng)表面波(bo)(bo)器(qi)(qi)件相結合(he)，在(zai)毒(du)性(xing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)和食品鮮度(du)等(deng)方面的(de)(de)檢(jian)測(ce)(ce)中具有重(zhong)(zhong)要作(zuo)用。根(gen)據所用材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)敏(min)(min)特性(xing)，這類(lei)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)可(ke)分(fen)(fen)(fen)為：通過測(ce)(ce)量(liang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)敏(min)(min)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)電(dian)(dian)阻來測(ce)(ce)量(liang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)濃(nong)度(du)的(de)(de)高(gao)(gao)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)電(dian)(dian)阻式(shi)(shi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi);根(gen)據氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)敏(min)(min)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)吸收(shou)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)時形成(cheng)濃(nong)差(cha)電(dian)(dian)池(chi)，測(ce)(ce)量(liang)電(dian)(dian)動勢來確定氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)濃(nong)度(du)的(de)(de)濃(nong)差(cha)電(dian)(dian)池(chi)式(shi)(shi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi);根(gen)據高(gao)(gao)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)敏(min)(min)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)吸收(shou)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)后聲(sheng)波(bo)(bo)在(zai)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)表面傳(chuan)(chuan)(chuan)播速(su)度(du)或頻率發生變(bian)化的(de)(de)原(yuan)理制(zhi)成(cheng)的(de)(de)聲(sheng)表面波(bo)(bo)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi);以及根(gen)據高(gao)(gao)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)敏(min)(min)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)吸收(shou)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)后重(zhong)(zhong)量(liang)變(bian)化而(er)制(zhi)成(cheng)的(de)(de)石英振(zhen)子(zi)(zi)(zi)式(shi)(shi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)等(deng)。高(gao)(gao)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)具有對特定氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)靈(ling)敏(min)(min)度(du)高(gao)(gao)，選擇性(xing)好，且結構簡單，能在(zai)常溫下使用，可(ke)以補充(chong)其它氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)的(de)(de)不足(zu)。

3、氣體(ti)傳感(gan)器應用

將(jiang)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)傳感器(qi)安裝在(zai)(zai)易燃，易爆，有毒有害氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產，儲存(cun)，使用等場所(suo)中，及(ji)(ji)時(shi)檢測(ce)(ce)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)含量，及(ji)(ji)早發(fa)現泄(xie)露(lu)(lu)事故，在(zai)(zai)輕微(wei)泄(xie)露(lu)(lu)時(shi)達(da)到早期預警，使人員能(neng)及(ji)(ji)時(shi)處置，并將(jiang)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)傳感器(qi)與保護系統(tong)(tong)聯動(dong)，使保護系統(tong)(tong)在(zai)(zai)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)達(da)到爆炸極限前動(dong)作，將(jiang)事故損失(shi)控(kong)制在(zai)(zai)最(zui)低(di)。也可(ke)以(yi)與計算機技術(shu)相(xiang)結(jie)合，組成(cheng)智能(neng)系統(tong)(tong)。在(zai)(zai)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)濃度很低(di)的(de)(de)(de)時(shi)候(hou)就可(ke)以(yi)檢測(ce)(ce)，而不必深入現場，以(yi)避免不了解情(qing)況(kuang)而造成(cheng)不必要(yao)的(de)(de)(de)傷害。在(zai)(zai)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)泄(xie)露(lu)(lu)事故發(fa)生以(yi)后快(kuai)速分析氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)性(xing)質，迅(xun)速準(zhun)確(que)地(di)提(ti)供事先存(cun)儲的(de)(de)(de)常見氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)性(xing)質及(ji)(ji)處置預案等信息，確(que)定警戒區域，組織危險區域群眾撤離等。