厦门建大仁科测控气体变送器*

烟气分析仪是对气体如、一氧化氮、、等排放以及氧含量的气体检测的仪器，用于燃油、燃气锅炉污染排放、烟道气及污染源附近的环境监测。
气体传感器是烟气分析仪检测气体的核心，常用气体传感器多为电化学传感器。科学合理地使用、维护，可有效地延长电化学传感器的寿命，对保证其测量结果的准确度尤为重要。
电化学气体传感器性能比较稳定，寿命较长，耗电很小，对气体的响应快，不受湿度的影响，分辨率一般可以达到0.1μmol／mol（随传感器不同有所不同），它的温度适应性也比较宽，有时可以在-40℃到50℃间工作。但是它受读数温度变化的影响也比较大，所以很多仪器都有软硬件的温度补偿处理。
电化学式传感器又具有体积小、操作简单、携带方便、可用于现场监测及成本低等优点，所以，在目前各类气体检测设备中，包括烟气分析仪，电化学气体传感器占有很重要的地位。
01
常用电化学传感器原理及结构
按照检测原理的不同，电化学气体传感器主要分为金属氧化物半导体式传感器、催化燃烧式传感器、定电位电解式气体传感器、迦伐尼电池式氧气传感器、红外式传感器、PID光离子化传感器等等。目前，烟气分析仪中使用较多的是定电位电解式气体传感器和迦伐尼电池式氧气传感器。
定电位电解式气体传感器
工作原理：使电与电解质溶液的界面保持一定电位进行电解，通过改变其设定电位，有选择地使气体进行氧化或还原，从而能定量检测各种气体。
结构：在一个塑料制成的筒状池体内安装工作电、对电和参比电，在电之间充满电解液，由多孔做成的隔膜，在顶部封装。前置放大器与传感器电的连接，在电之间施加了一定的电位，使传感器处于工作状态。
炜盛ME3-CO传感器
气体在电解质内的工作电发生氧化或还原反应，在对电发生还原或氧化反应，电的平衡电位发生变化，变化值与气体浓度成正比。
同时类似测量SO2、NH3、NO2、CO、H2S等气体在生活中也常见到，广泛适用于智慧城市、智慧管廊、智慧养殖、餐饮油烟等气体浓度检测。
伽伐尼电池式气体传感器
与定电位电解式一样，通过测量电解电流来检测气体浓度，但由于传感器本身就是电池，所以不需要由外界施加电压。这种传感器主要是用于O2的检测，检测缺氧的仪器几乎都使用这种传感器。
炜盛ME2-O2传感器
隔膜迦伐尼电池式氧气传感器的结构：在塑料容器的一面装有对氧气透过性良好的、厚10～30μm的聚透气膜，在其容器内侧紧粘着（铂、黄金、银等）阴电，在容器的另一面内侧或容器的空余部分设置阳（用铅、镉等离子化倾向大的金属），用KOH、KHCO3作电解液。
氧气在通过电解质时在阴阳发生氧化还原反应，使阳金属离子化，释放出电子，电流的大小与氧气的多少成正比，由于整个反应中阳金属有消耗，所以传感器需要定期更换。
02
气体传感器温故总结
PID、红外气体传感器、化学类气体传感器：
PID传感过程——
物理方法即紫外线照射气体，化学变化即紫外线把气体分子如打开变成碳-氢离子，电荷在电场作用下移动形成离子电流，测电流即可，之后离子复合还原。
红外气体传感器——
红外线照射气体，被气体吸收紅外能量，红外光强变小，测紅外光的变化可。其中，气体吸收红外后，只是气体分子振动，转动幅度变化了，就象拍蓝球，加力使球弹得更高，但球还是那个球。
化学类气体传感器——
电化学CO为例: CO和水中的氧在传感器电上发生化学反应，CO变成了二氧化碳，过程中有电子从CO中之C出到达对电，由对电上的氧气获得，对由此产生的电流或电压进行测量即可测到CO，此时CO变成了二氧化碳。
从传感器到仪表：
传感器是基础的核心部件，传感器的基础是功能材料及相关材料。
传感器的进化有两个路经牵引，其一是仪表牵引，即设计一款仪表时寻找匹配的传感器，如果没有现成的，如果这个需求有安全、民生价值，人们就会配置资源开发。这条路径在所有国家的科技规划中体现的清楚。如美国部门需要可穿戴单兵防化仪表，会催生柔性传感器及柔性电子系统包括供电系统的开发。
另一条路径是传感器推动仪表，基础科学进展的会催生新材料的诞生，如石墨烯，无论你用或不用，它都已经存在。研究传感器的用了石墨烯，如果可行则会革了已有传感器行业的命。做仪表的用了石墨烯传感器，加上柔性电子、供电系统，如果可行，则有可能革了现有仪表行业的命。仪器的发展既需沿着自由的逻辑演化，也要密切关注传感器的进化逻辑，传感器则要关注基础材料的进化。
从磅秤到电子秤看检测仪表：磅秤到电子秤的演变从应用上客户会感到更轻便、简洁、读数直观、信息远传方便、后会演变为多信息融合、储存、处理、传输互通、自适应的智能终端。从技术角度看这是典型的从机械技术到电子技术的跃迁。电子技术本身的发展边界已经很清晰，体积更小、功能更强大、智能化，如应用于环境复杂的化工园区的便携式气体检测仪表，人们希望一台仪器能测到所有存在的气体信息，努力缩小产品体积会为容纳更多种类的传感器腾出空间，使得仪表有智慧能力。
现实中的应用场景至少会推动便携仪表演进，目前人们发现异常会亲临现场处置，关闭危险源、清理、收集等，人必定会处于危险之中，因此用于气体检测的智能机器人将会非常有意义。固*的仪表同样会演变成智慧终端，智慧终的目的不仅在判在处置与阀连动的家报产品，是大脑阀是手，了，大脑指挥手关阀。只是目前的家报智慧水平不高，因此仪表本身的演进路径看，其未来必定是智慧的集判断处置于一体的廉价设备，这也是未来工业形态智能化的核心之一。
从物质分析仪器看气体检测仪表：
人们为了探明、控制生产过程、工作生活中接触到的与人们健康、安全、生产、研究目的密切相关的物质组分、含量信息，开发了大量的分析仪器，从分子级到原子级，从气、固、液三态到等离子体，气体成份浓度分析只是物质分析中的一个分支。
在介绍PID时提到PID灯要抽真空和填充高纯气体，这两个因素是PID性能的决定性因素(当然还有其他因素)，的真空即除了射线没有物质存在，控制真空就需要探测，填充的气体需要对纯度进行探测等。
常见的分子级分析仪器：
红外气体分析仪、拉曼光谱分析、色谱、分光光度吸收计。原子级的分析仪，原子吸收光谱如紫外吸收、质谱仪等，这些分析仪是典型的高、大、上基础核心装备，具有、可靠、昂贵等特点。实际上在很多领域我们对物质检测要求不需要很，但需要及时、便捷、低价、在线等，我们将复杂的气体分析仪器简化后就演变成了例如汉威公司便携、探测器、家报等产品。
红外原理的各种气体分析仪可以直接的演化为公司现有的产品。PID可以看成是色谱检测部分或质谱仪的简版。电化学、催化、半导体对应的仪表则是色谱仪检测部分的简化版。
仪器仪表是人们用来读取信息的，在未来由万亿传感器构成的智慧系统，由无数大小各异的智慧系统构成的工作和生活场景中，比如一台全智慧的无人驾驶汽车，仪器仪表还会是传统的仪器仪表吗？传统的仪器仪表又会以什么样的形态、在什么样的领域延续她的生命？这些问题待我们后续进行讨论。

气体传感器是一种将气体浓度等信息转换员、仪器、计算机等可以使用的信息的装置。各种检测仪器的探头通过气体传感器调节气体样品，再将气体的体积分数转换成相应的电信号，达到检测目的。
现在市场上的各种气体传感器，被广泛应用于民用、工业环境检测和日常生活中。
01丨新装修房屋中的气体检测
新装修的房屋中有90％以上存在气体严重超标。
以为例：很多新房刚装修完后，浓度超过2．5ppm，有些高达十几ppm。
这时把各种气体传感器，如传感器、VOC传感器和空气质量传感器，应用于家庭生活环境，对、苯、等挥发性有机化合物（VOCs）进行的气体检测，或者将这些气体传感器与空调、空气净化器等集成在一起，以达到新房污染检测与处理相结合的目的，打造的家居环境。
02丨新车内部的空气质量监测
据调查，93．6％的新车内部空气污染严重超标。
车内污染源主要来自车身本身的装饰材料，其中、、苯等物质污染后果为严重，甚至有可能致癌。
汽车中另一种经常被报道的气体是，被称为“无声”。它的主要来源是汽车发动机和汽车尾气，它们是停车时打开空调产生的。如果人长时间待在车里，车内的人会不自觉地吸入这种无色无味的气体而。
使用合适的气体传感器，如传感器、传感器、 PM2．5传感器，不仅可以监测车内挥发性有机化合物如、苯等，还可以监测车内的浓度，从而起到安全警示和提醒车主采取有效的改进措施，防止悲剧发生。
03丨日常室内空气质量监测
现代人每天大约有80％时间生活、工作在室内，室内与室外的通风换气机会大大减少。在这种情况下，室内和室外就变成了两个相对不同的环境，室内空气污染的程度可能比室外更为严重。
国外大量研究结果表明，室内空气污染会引起“致病建筑综合症”（BBS），包括、眼、鼻和喉部不适，干咳，皮肤干燥发痒，头晕恶心注意力难于集中和对气味敏感等。建筑关联病（BRI），有咳嗽，胸部发紧，发烧寒颤和肌肉疼痛等。
随着经济的发展，生活品味的提高，越来越多的人开始注重健康和环保。进行室内环境检测是很有必要的，通过科学的检测方法可以大家时刻了解自己所处环境质量如何，以采取相应改善空气质量的措施。
通常来说，室内环境监测仪或在线监测系统主要测量的环境参数一般包含对CO2、温度、湿度、PM2．5颗粒物、噪声、、气压等。

2017年6月21日延安市发生一起意外事故，4名工人在下井疏通污水检查井过程中，3人当场身亡，1人经抢救无效身亡。
类似这样的悲剧，每年都在发生。尤其进入夏季，有限空间内温度升高，发生有限空间作业窒息事故的风险明显增高，给作业人员的生命安全带来大威胁。那么什么是有限空间？
有限空间内有何危害？
1、腐臭
排污管道中的腐化物生成的气体中主要成分是，这种气体作工人吸入后就会窒息，严重时还会导致。
2、腐化物气体燃爆
排污管道中腐化物气体中有可燃烧、易的()当它的含量占到一定的比例时再遇到吸烟或者打火机的火星就发生造成重大安全事故。
3、氧气匮乏窒息
在管道中腐化气体浓度较高的管道作业时，由于空气中的氧气被置换，当氧气含量仅占空气总量的11%-22%时，5-6min时间内，就可致操作人员昏迷以致失去知觉，从而造身危害。
如何及时发现问题？
要及时发现此类问题的发生并终结于萌芽状态，就要保证时时刻刻掌握管道内的实时情况，而这个工作靠人工是很难做到的，也是很危险的，必须靠智能化设施来实现。
建大仁科RS-O2-*-*管道式氧气传感器采用进口*大电化学氧气传感器，具有反应迅速灵敏、干扰能力强的特点。经过我司的补偿算法、多段标准气体标定，亦具有长寿命、、高重复性和高稳定性的特点。量程 0-25%VOL，可定制。测量精度高，可达±3%FS 以内,重复性可达 1%以内。,设备采用防水外壳设计，管道式安装方式，现场安装方便，采用干扰电路设计，可经受住现场变频器等各种强电磁干扰。
建大仁科RS-H2S-*-*管道式传感器采用进口*大电化学传感器，具有反应迅速灵敏、干扰能力强的特点，经过我司的补偿算法、多段标准气体标定，亦具有长寿命、、高重复性和高稳定性的特点。量程0-100ppm，可定做；测量精度高，可达±3%FS以内,重复性可达2%以内；可选配*OLED显示屏，现场可直接查看数值，夜晚亦可清晰显示；采用管道式防水壳，安装方便，防护等级高可应用于恶劣的现场环境。
建大仁科RS-CH4-*-*管道式传感器具有较强的安全性及较快的反应速度、干扰能力强的特点，经过我司的补偿算法、多段标准气体标定，亦具有长寿命、、高重复性和高稳定性的特点。采用隔爆ExdIMb 防爆等级的传感器，稳定*；量程0-LEL，可定做；测量精度高，可达±5%FS以内,重复性可达2%以内；可选配*OLED显示屏，现场可直接查看数值，夜晚亦可清晰显示；采用干扰电路设计，可经受住现场变频器等各种强电磁干扰。
系统功能：
1、将气体探测器安装在管道内，按实际场地状况安装探测器，*监测各处氧气、、的实时浓度。
2、每隔一段距离安装一台气体控制，用于接收此段管廊内的气体探测器监测数据。也可集中安装气体控制。
3、气体控制可直接以485传输的方式将数据传至云平台，并通过手机、平板、电脑、中心大屏等智能终端查看显示。
4、如果某处某种气体超标，智能终端都会收到报警信息，以及时处理故障或问题。
后在夏日管道工作一定要注意！
重要的事情说三遍！
严格遵守“先通风、再检测、后作业”
严格遵守“先通风、再检测、后作业”
严格遵守“先通风、再检测、后作业”

潜水运动，作为现代运动项目之一，受到了越来越多年轻人的喜爱。然而，我们不知道的是，由于海水的密度很高，潜水时需要承受的压力要比在陆地上（陆地上大约是0.21个大气压）大得多。
在100英尺的水深，潜水者需要面对三到四倍的压力，而在300英尺，则可以达到十倍。在如此深的水中，潜水员的耳朵和肺部会承受很大的压力。如果不采取措施，会引起、、头晕、胸闷、呼吸困难，甚至精神错乱、昏迷！这时候用常压空气是很危险的，氦气潜水的优势就突出了！使用高压氦氧混合气可以帮助潜水员更好地适应深海压力，氦氧混合气密度更小，更便于潜水员轻松吸气。氦气潜水的好处之一就是方便潜水员呼吸！
图源网络
因氮气相对便宜，氮氧混合物的经济成本会较低，但在深海潜水中使用氮气可能会导致潜水员出现氮和高氧症。体内氮气过多，深海压力高。氮气除进入肺部外，还可能借助压力进入血管。潜水员会出现莫名的狂喜，判断力丧失，手脚不协调不平衡，非常危险！而氦气是一种惰性气体，在血液中的溶解度比氮气小，所以氦气潜水相对很安全。
减压病对于潜水员来说是一种常见病。因为潜水员从水底回到海面的速度太快，时间太短，会导致压力突然下降，潜水气体从体内释放出来，变成不溶性气泡堵塞血管，会让人感觉关节疼痛，肌肉酸痛。严重的情况是系统被阻断，导致瘫痪甚至。
安全减压时间与使用的潜水气体类型、潜水深度和潜水时间密切相关。在相同的潜水深度和时间条件下，氦气潜水的优势明显，可以减少减压时间，让潜水员在健康安全的前提下更快的回到海面。
使用氦气潜水的优点是有效减少减压病和潜水病的发生，增加潜水深度，减少安全减压时间。但使用氦气潜水需要的引导，对氦氧混合气或者氮氦氧混合气的比例要求非常，小比例的不平衡也会造成很大的危害！这就需要使用的
气体传感器
来监测潜水中氦气的浓度比例，气体传感器的作用就是在恶劣环境下可以有效的对气体进行泄漏监测，在很大程度上确保潜水者的安全健康。
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、干燥或制冷处理仪表显示部分。其作为一种将特定气体体积分数转换成相应电信号的转换器，它的应用还是非常广泛的。如今，市场上有各种各样的气体传感器类型，例如传感器、氧气传感器、可燃气体传感器等，它们也被广泛使用。总的来说，各种类型的气体传感器已广泛应用于民用、工业、环境测试中。
一、优缺点
优点：红外气体传感器及仪器应用广泛，适用于监测近乎各种易气体。具有精度高、选择性好、可靠性高、不、不依赖于氧气、受环境干扰因素较小、寿命长等显著优点。并在未来逐步成为市场主流。
缺点：由于正在处于起步阶段，技术壁垒高，市场占有率低，规模化生产程度低，造成成本高，基本在上千元左右。
二、主要特性
气体传感器是化学传感器的门类。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，都可以构成的分类标准，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、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，取决于零点移和区间移。零点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，每年零点移小于10%。
2、灵敏度
灵敏度是指传感器输出变化量与被测输入变化量之比，主要依赖于传感器结构所使用的技术。大多数气体传感器的设计原理都采用生学、电化学、物理和光学。首先要考虑的是选择一种敏感技术，它对目标气体的阀限制（TLV-thresh-oldlimitvalue）或低限（LEL-lowerexplosivelimit）的百分比的检测要有足够的灵敏性。
3、选择性
选择性也被称为交叉灵敏度。可以通过测量由某一种浓度的干扰气体所产生的传感器响应来确定。这个响应等价于一定浓度的目标气体所产生的传感器响应。这种特性在多种气体的应用中是非常重要的，因为交叉灵敏度会降低测量的重复性和可靠性，理想传感器应具有高灵敏度和高选择性。
4、腐蚀性
腐蚀性是指传感器暴露于高体积分数目标气体中的能力。在气体大量泄漏时，探头应能够承受期望气体体积分数10——20倍。在返回正常工作条件下，传感器移和零点校正值应尽可能小。气体传感器的基本特征，即灵敏度、选择性以及稳定性等，主要通过材料的选择来确定。选择适当的材料和开发新材料，使气体传感器的敏感特性达到优。
三、未来的趋势
1、着重于新气敏材料与制作工艺的研究开发
对气体传感器材料的研究表明，金属氧化物半导体材料ZnO，SiO2，Fe2O3等己趋于成熟化，特别是在C比，C2H5OH，CO等气体检测方面。这方面的工作主要有两个方向：
一是利用化学修饰改性方法，对现有气体敏感膜材料进行掺杂、改性和表面修饰等处理，并对成膜工艺进行改进和优化，提高气体传感器的稳定性和选择性;二是研制开发新的气体敏感膜材料，如复合型和混合型半导体气敏材料、高分子气敏材料，使得这些新材料对不同气体具有高灵敏度、高选择性、高稳定性。由于有机高分子敏感材料具有材料丰富、成本低、制膜工艺简单、易于与其它技术兼容、在常温下工作等优点，已成为研究的热点。
2、新型气体传感器的研制
用传统的作用原理和某些新效应，优先使用晶体材料（硅、石英、陶瓷等），采用的加工技术和微结构设计，研制新型传感器及传感器系统，如光波导气体传感器、高分子声表面波和石英谐振式气体传感器的开发与使用，微生物气体传感器和仿生气体传感器的研究。随着新材料、新工艺和新技术的应用，气体传感器的性能更趋完善，使传感器的小型化、微型化和多功能化具有长期稳定性好、使用方便、价格低廉等优点。
3、气体传感器智能化