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热导率气体传感器介绍

热导率气体传感器介绍

热导气体传感器是一种用于测量气体浓度变化的传感器,主要基于热导率的原理进行工作。热导率气体传感器工作原理:热导气体传感器利用不同气体的热导率(即气体传导热量的能力)差异来检测气体的浓度。当传感器内部的电阻加热元件加热时,气体的热导率和浓度会影响传感器的温度变化。传感器通常由一个加热元件和测温温度传感器(一般是热敏电阻或热电堆)组成。加热元件被加热到一定温度,气体通过传感器的测量室。当不同气体的浓度变化时,热量的传导效率会变化,从而导致温度的变化。热敏电阻或热电堆监测到的温度变化将被转换为电信号,通过相关的电子电路进行处理,然后输出与气体浓度成比例的信号。

热导率气体传感器工作原理

热导率气体传感器应用:
  • 工业安 全:在工厂和工业环境中,热导气体传感器可用于检测氢气等可燃气体和有害气体的泄漏和浓度监测,以确保工作环境的安 全。
  • 环境监测:用于检测空气中的气体成分,例如一氧化碳、甲烷、二氧化碳、六氟化硫SF6等,广泛应用于环境保护、空气质量监测等领域。
  • 汽车氢气泄露监测和排放氢气监测:在汽车排放系统中监测气体组成,尤其是氢能源燃料电池的汽车氢气监测和排气残余氢气浓度组份,帮助控制和降低有害排放物,满足环境法规。
  • 医学应用:在一些医疗设备中用于呼吸气体分析和肺功能检查,比如检测患者的呼吸气体成分和氦气等肺功能检查。
  • 科研领域:用于研究和开发过程中,需要对气体成分进行实时监测与分析的实验室或研究机构,例如氦气和氢气的羽流试验等。
  • 气相色谱的热导TCD检测器

气体热导率是指气体在单位时间内,单位温度梯度下,传导的热量。具体而言,热导率反映了气体在热量传递方面的能力,常见气体的热导率(在常温下,单位为W/(m·K))大致如下,请注意,这些值可能会受到温度、压力等因素的影响,仅供参考。如需精 确数据,请查阅相关的工程手册或材料数据表。

  • 氢气H2:0.180
  • 氦气He:0.151
  • 空气Air:0.0257
  • 甲烷CH4:0.0321
  • 氮气N2:0.0257
  • 氧气O2:0.0254
  • 二氧化碳CO2:0.0149
  • 六氟化硫SF6: 0.0069
  • 硫酰氟SO2F2:0.03~0.04

热导率原理 气体传感器用于测量气体含量时,适合用于一些特定的气体,主要特点是这些气体的热导率与空气或其他气体有显著差异。在使用热导率原理时,通常需要一个已知成分的参考气体(如空气),然后通过测量待测气体的热导率与参考气体的比较来推算其浓度。对于热导率差异较大的气体,测量更为准确。同时,应用时还需考虑温度、压力等环境因素对热导率的影响。热导率原理可以用于测量多组分气体的组成,但其实际效果和准确性会受到多种因素的影响。热导率测量的基本原理是根据不同气体的热导率差异来确定气体的组成。对于多组分气体,热导率的变化是由气体中各组分的浓度及其各自的热导率共同决定的。因此,可以通过热导率测量仪器来获得气体的总热导率,并结合已知气体组分的热导率,通过一定的数学模型或校正方法(如多变量回归分析)来推算各成分的浓度。热导率气体传感器在多组分气体测量中存在一些挑战,例如:

组分交互作用:不同气体成分之间可能存在交互作用,这可能导致测量结果的不准确。

标准气体的选择:需要选择合适的标准气体进行标定,以提高测量的准确性。
技术复杂性:在复杂气体中,可能需要额外的技术手段来提高测量的精度。

因此,虽然热导率方法可以用于测量多组分气体的含量,但在具体应用时需考虑上述因素,并可能需要结合其他分析方法来提高结果的可靠性。

热导率气体传感器相关产品:低功耗快速响应SF6纯度传感器

1、低功耗,约0.15W
2、快速响应,约3秒(T90,@1.0L/min.)
2、无需加热恒温等待,即插即用。
3、外形尺寸小、重量轻
4、温度和湿度补偿
5、同时测量六氟化硫 (SF6)浓度、相对湿度(RH)和温度三个参数
6、0.5~2.5VDC和5V TTL输出
技术参数
1、技术原理:MEMS测量
2、被测气体:六氟化硫(SF6)和相对湿度RH,两组份或准三组分气体
3、基本量程:0~100%Vol. (SF6 in N2);相对湿度RH:0~100%RH
4、非线性:±1.0%FS
5、重复性:±1.0%FS
6、相对湿度测量精度:±3.0%RH
7、供电:5VDC
8、输出: 0.5~2.5VDC和5V TTL电平
9、功耗:约150 mW
10、工作温度范围:-40~+85℃
11、气路连接:接内径4mm,外径6mm的软管
12、外形尺寸:75mm x 65mm x 25mm
13、耐压:2.0 bar绝压
14、重量:150g

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