所谓气体传感器
是 指用于勘探在必定区域规模内是否存在特定气体和/或能接连丈量气体成分浓度的外表。在煤矿、石油、化工、市政、医疗、交通运输、家庭等安全防护方面，气体 传感器常用于勘探可燃、易燃、有毒气体的浓度或其存在与否，或氧气的消耗量等。在电力工业等出产制作范畴，也常用气体传感器定量丈量烟气中各组分的浓度， 以判别焚烧情况和有害气体的排放量等。在大气环境监测范畴，选用气体传感器断定环境污染情况，更是十分遍及。
气体传感器的分类，从检测气体品种上，常分为可燃气体传感器（常选用催化焚烧式、红外、热导、半导体式）、有毒气体传感器（一般选用电化学、金属半导 体、光离子化、火焰离子化式）、有害气体传感器（常选用红外、紫外等）、氧气（常选用顺磁式、氧化锆式）等其它类传感器；从外表运用方法上，分为便携式和 固定式；从取得气体样品的方法上，分为分散式（即传感器直接设备在被测目标环境中，实测气体经过天然分散与传感器检测元件直接触摸）、吸入式（是指经过使 用吸气泵等手法，将待测气体引进传感器检测元件中进行检测。依据对被测气体是否稀释，又可细分为彻底吸入式和稀释式等）；从剖析气体组分上，分为单一式 （仅对特定气体进行检测）和复合式（对多种气体成分进行一起检测）；按传感器检测原理，分为热学式、电化学式、磁学式、光学式、半导体式、气相色谱式等。
热学式气体传感器
热学式气体传感器首要有热导式和热化学式两大类。热导式是运用气体的热导率，经过对其间热敏元件电阻的 改变来丈量一种或几种气体组分浓度的，其在工业界的运用已有几十年的前史，其外表类型较多，能剖析的气体也较广泛（如H2、CO2、SO2、NH3、Ar 等）。热化学式是依据被剖析气体化学反响的热效应，其间广泛运用的是气体的氧化反响（即焚烧），其典型为催化焚烧式气体传感器，其要害部件为涂有焚烧催化 剂的惠斯通电桥，首要用于检测可燃气体，如煤气发生站、制气厂用来剖析空气中的CO、H2 、C2H2等可燃气体，采煤矿井用于剖析坑道中的CH4含量，石油挖掘船舶剖析现场漏泄的甲烷含量，燃料及化工质料保管库房或质料车间剖析空气中的石油蒸 气、酒精乙醚蒸气等。美国RAE Systems公司出产的FGM-3100催化焚烧式可燃气体检测仪，其采样方法为分散式，检测精度达±2%满量程，呼应时刻《15s。催化焚烧式气体传 感器的首要长处是对一切可燃气体的呼应有广谱性，对环境温度、湿度影响不灵敏，输出信号近线性，且其结构简略，成本低。但其首要缺乏是精度低，作业温度高 （内部温度可达700～800℃），电流功耗大，易受硫化物、卤素化合物等中毒的晦气影响等。
电化学式气体传感器
电化学式气体传感器是运用被测气体的电化学活性，将其电化学氧化或复原，然后分辩气体成分，检测气体浓度的。较常见的电化学传感器类型有原电池型（其 作业原理相似于燃料电池）、稳定电位电解池型（在电流强制效果下作业，属库仑剖析类传感器）等。现在，电化学传感器是检测有毒、有害气体最常见和最老练的 传感器。其特色是体积小，功耗小，线性和重复性较好，分辩率一般能够到达0.1ppm，寿数较长。缺乏是易受搅扰，灵敏度受温度改变影响较大。霍尼韦尔旗 下的英国城市技能公司所出产的用于检测H 2 S的3HH电化学传感器，其丈量规模0～50ppm，最大答应值500ppm，分辩率为0.1ppm，外形尺寸约为外径42mmX高18mm，其首要穿插 搅扰源有CO、SO2、NO、NO2、H2等。氧化锆氧量传感器是电化学式成分剖析传感器中开展比较晚的一种，开端呈现于20世纪60年代，其作业基理是 依据浓差电池原理，经过丈量待剖析气体和参比气体因氧气浓度差异而导致的浓差电动势，来丈量待剖析气体中的含氧量。因为它具有结构简略、作业牢靠、灵敏度 高、稳定性好、呼应速度快、设备运用方便等长处，因而开展较快。常运用于硫酸、空气别离、锅炉焚烧等多组分气体的氧量剖析以及熔融金属的含氧测定等。
磁学式气体剖析传感器
在磁学式气体剖析传感器中，最常见的是运用氧气的高磁化特性来丈量氧气浓度的磁性氧量剖析传感器，其氧量的丈量规模最宽，是一种十分有用的氧量丈量仪 表。常用的有热磁对流式氧量剖析传感器（按构成方法不同，又可细分为测速热磁式、压力平衡热磁式）和磁力机械式氧量剖析传感器。其典型运用场合有化肥生 产、深冷空气别离、火电站焚烧体系、天然气制乙炔等工业出产中氧的操控和连锁，废气、尾气、烟气等排放的环保监测等。
光学式气体传感器
光学式气体传感技能是起步较晚，但开展最快的技能之一。工业中常用的类型有红外线气体剖析仪、紫外线剖析仪、光电比色式剖析仪、化学发光式剖析仪、光散射式剖析仪等。
红外线式的作业原理是运用被测气体的红外吸收光谱特征或热效应而完成气体浓度丈量的，常用光谱规模1～25μm，常用的类型有DIR色散红外线式和 NDIR非色散红外线式。日本岛津所出产的SOA-307/307Dx二氧化硫接连剖析仪，丈量方法是选用单光源双光柱非色散红外线吸收法，即经过向被测 气体辐射宽带红外线并用波长挑选检测器来挑选指定频带，以此来丈量SO2特定波长红外线辐射的吸收，其丈量规模为最小0～100ppm，最大可达 0～1vol%。
常用的紫外线剖析仪有不分光紫外线剖析仪和紫外荧光式剖析仪，前者与红外线吸收原理相似，也是依据实测气体对紫外线挑选性地吸收，其吸收特性也恪守比 尔规律，所运用的紫外波长规模是200～400nm。后者如紫外荧光式SO2剖析仪，是一种干法度剖析仪，作业原理是依据SO2分子承受紫外线能量成为激 发态的SO2分子，在回来稳态时发生特征荧光，其宣布的荧光强度与SO2浓度成正比。紫外荧光式可做到不损坏样品而接连主动丈量大气中的SO2含量。其灵 敏度可达丈量规模的0～2×10 -7 ，稳定性可做到在24h的漂移为满刻度的±2%，重复性达±2%满刻度，且共存的布景气体对丈量的影响较小，具有寿数长，修理作业量小的明显长处。
光电比色式是依据比尔规律完成主动光电比色丈量的，其适用的剖析目标有SO2、NO、碳氢化合物、卤素化合物等。化学发光式剖析仪是运用化学氧化反响伴有的光热生成原理而作业，常用的化学发光式剖析仪有臭氧剖析仪（运用O3-C2H4发生化学发光反响所放出的光子来测定臭氧）和化学发光式NO X 剖析仪（运用O3的强氧化效果，使NO与O3发生化学发光反响来完成丈量）。
光散射式剖析仪是运用光束与气体中的颗粒相互效果发生散射（前散射、边散射、后散射）来进行气体浊度或不透明度丈量的，是环境排放监测中最常用的剖析外表之一。
半导体式气体传感器
半导体式气体传感器是依据由金属氧化物或金属半导体氧化物资料制成的检测元件，与气体相互效果时发生外表吸附或反响，引起载流子运动为特征的电导率或 伏安特性或外表电位改变而进行气体浓度丈量的。从效果机理上可分为外表操控型（选用气体吸附于半导体外表而发生电导率改变的灵敏元件）、外表电位型（选用 半导体吸附气体后发生外表电位或界面电位改变的气体灵敏元件）、体积操控型（依据半导体与气体发生反响时体积发生改变，然后发生电导率改变的作业原理） 等。能够检测百分比浓度的可燃气体，也可检测ppm级的有毒有害气体。具有结构简略、检测灵敏度高、反响速度快等许多实用性长处，但其首要缺乏是丈量线性 规模较小，受布景气体搅扰较大，易受环境温度影响等。
气相色谱式剖析仪
气相色谱式剖析仪是依据色谱别离技能和检测技能，别离并测定气样中各组分浓度，因而是全剖析外表。在发电厂锅炉实验中，已有运用。作业时，从进样设备 定时采纳必定容积的气样，在流量必定的纯洁载气（即活动相）携带下，流经色谱柱，色谱柱中装有称为固定相的固体或液体，运用固定相对气样各组分的吸收或溶 解才能的不同，使各组分在两相中重复进行分配，然后使各组分别离，并按时刻先后流出色谱柱进入检测器进行定量测定。依据检测原理，又细分为浓度型检测器和 质量型检测器两种。
浓度型检测器丈量的是气体中某组分浓度瞬间的改变，即检测器的呼应值和组分的浓度成正比。
质量型检测器丈量的是气体中某组分进入检测器的速度改变，即检测器的呼应值和单位时刻进入检测器某组分的量成正比。最常用的检测器有TCD热导检测 器、FLD氢火焰离子化检测器、HCD电子捕获检测器、FPD火焰光度检测器等。其间TCD检测器、HCD检测器归于浓度型，FLD检测器、FPD检测器 归于质量型。TCD检测器是运用最早且最广的通用性检测器，具有灵敏度合适，通用性强，稳定性好、结构简略的特色。FLD检测器对大多数有机化合物具有很 高的灵敏度，一般比TCD灵敏度约高3～4个数量级，能检测至ppb级的痕量物质，且呼应速度快。HCD检测器是一种具有挑选性的高灵敏度检测器，对电负 性物质具有十分高的灵敏度，其灵敏度比FID还要高出2～3个数量级。FPD广泛用于SO2 、H2 S等的剖析。
总归，气相色谱仪的首要长处是灵敏度高，合适于微量和痕量剖析，能剖析杂乱的多相分气体。缺陷是定时取样不能完成接连进样剖析，体系较为杂乱，多用于 实验室剖析用，不太合适工业现场气体监测。现在已有选用计算机操控外表体系的操作和进行数据运算的气相色谱仪，并可进行组分越限报警，还具有主动查看外表 毛病等功能。
