1、室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測與傳感器的應(yīng)用摘要室內(nèi)空氣品質(zhì)對人的影響至關(guān)重要，利用傳感器檢測空氣質(zhì)量是當(dāng)今流行的一種方法，本文介紹了傳感器在空氣質(zhì)量檢測方面的原理應(yīng)用，分析了當(dāng)前氣體傳感器的優(yōu)點和不足,以及氣體傳感器的發(fā)展趨勢和前景。關(guān)鍵詞空氣質(zhì)量氣體傳感器室內(nèi)環(huán)境污染一、空氣對于人的重要性人們每時每刻都離不開氧,并通過吸入空氣而獲得氧。一個成年人每天需要吸入空母達(dá)6500升以獲得足夠的氧氣，因此，被污染了的空氣對人體健康有直接的影響。人的一生中有90%以上時間在室內(nèi)度過可見,室內(nèi)空氣品質(zhì)對人的影響更是至關(guān)重要。二、室內(nèi)環(huán)境污染背景當(dāng)今，人類正面臨煤煙污染、光化學(xué)煙霧污染之后，又出現(xiàn)了室內(nèi)空氣污染”為主的

2、第三次環(huán)境污染。美國專家檢測發(fā)現(xiàn)，在室內(nèi)空氣中存在500多種揮發(fā)性有機物，其中致癟物質(zhì)就有20多種，致病病毒200多種。危害較大的主要有:氨、甲醛、苯、氨以及酯、三氯乙烯等。大量觸目驚心的事實證實，室內(nèi)空氣污染已成為危害人類健康的隱形殺手，也成為全世界各國共同關(guān)注的問題。據(jù)統(tǒng)計，全球近一半的人處于室內(nèi)空氣污染中,室內(nèi)環(huán)境污染已經(jīng)引起35.7%的呼吸道疾病,22%的慢性肺病和15%的氣管炎、支氣管炎和肺癌。三、關(guān)于開展室內(nèi)空氣質(zhì)量服務(wù)的幾點設(shè)想1 .著手調(diào)查國內(nèi)家庭和辦公室內(nèi)空氣質(zhì)量的基本情況。2 .了解并著手引進室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測設(shè)備。3 .進行規(guī)模較大的宣傳活動，首先應(yīng)由氣象主管部門與環(huán)保主管

3、部門聯(lián)合建立室內(nèi)空氣質(zhì)量問題的管理機制。4 .對國際環(huán)保部門有關(guān)室內(nèi)空質(zhì)量的法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、室內(nèi)污染測定方法及對測定儀器等問題進行專門的調(diào)查和研究。四、空氣檢測儀的強力武器一傳感器檢測技術(shù)是人們認(rèn)識和改造世界的一種必不可少的重要技術(shù)手段。而傳感器是科學(xué)實驗和工業(yè)生產(chǎn)等活動中對信息資源的開發(fā)獲取、傳輸與處理的一種重要工具。下面將介紹六種在空氣質(zhì)量檢測方面發(fā)揮重要作用的傳感器。1 .金屬氧化物半導(dǎo)體式傳感器。金屬氧化物半導(dǎo)體式傳感器利用被測氣體的吸附作用，改變半導(dǎo)體的電導(dǎo)率,通過電流變化的比較，激發(fā)報警電路。由于半導(dǎo)體式傳感器測量時受環(huán)境影響較大，輸出線形不穩(wěn)定。金屬氧化物半導(dǎo)體式傳感器，因其反應(yīng)

4、十分靈敏，故目前廣泛使用的領(lǐng)域為測量氣體的微漏現(xiàn)象。2 .催化燃燒式傳感器。催化燃燒式傳感器原理是目前最廣泛使用的檢測可燃?xì)怏w的原理之一,具有輸出信號線形好、指數(shù)可靠、價格便宜、無與其他可燃?xì)怏w的交叉干擾等特點。催化燃燒式傳感器采用惠斯通電橋原理感應(yīng)電阻與環(huán)境中的可燃?xì)怏w發(fā)生無焰燃燒，是溫度使感應(yīng)電阻的阻值發(fā)生變化,打破電橋平衡，使之輸出穩(wěn)定的電流信號，再經(jīng)過后期電路的放大、穩(wěn)定和處理最終顯示可靠的數(shù)值。3 .定電位電解式傳感器。定電位電解式傳感器是目前測毒類現(xiàn)場最廣泛使用的一種技術(shù)，在此方面國外技術(shù)領(lǐng)先，因此此類傳感器大都依賴進口。定電位電解式氣體傳感器的結(jié)構(gòu):在一個塑料制成的筒狀池體內(nèi)，安

5、裝工作電極、對電極和參比電極，在電極之間充滿電解液,由多孔四氟乙烯做成的隔膜，在頂部封裝。前置放大器與傳感器電極的連接，在電極之間施加了一定的電位，使傳感器處于工作狀態(tài)。氣體與的電解質(zhì)內(nèi)的工作電極發(fā)生氧化或還原反應(yīng)在對電極發(fā)生還原或氧化反應(yīng)，電極的平衡電位發(fā)生變化，變化值與氣體濃度成正比。4 .迦伐尼電池式氧氣傳感器。迦伐尼電池式氧q傳感器的結(jié)構(gòu):在塑料容器的一面裝有對氧氣透過性良好的、厚10-30pm的聚四氟乙烯透氣膜，在其容器內(nèi)側(cè)緊粘著貴金屬（笆、黃金、銀等）陰電極，在容器的另一面內(nèi)側(cè)或容器的空余部分形成陽極（用鉛、鎘等離子化傾向大的金屬）。用氫氧化鉀。氧氣在通過電解質(zhì)時在陰陽極發(fā)生氧化還

6、原反應(yīng)，使陽極金屬離子化，釋放出電子，電流的大小與氧氣的多少成正比，由于整個反應(yīng)中陽極金屬有消耗，所以傳感器需要定期更換。目前國內(nèi)技術(shù)已日趨成熟,完全可以國產(chǎn)化此類傳感器5 .紅外式傳感器。紅外式傳感器利用各種元素對某個特定波長的吸收原理，具有抗中毒性好,反應(yīng)靈敏，對大多數(shù)碳?xì)浠衔锒加蟹磻?yīng)。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。6 .PID光離子化氣體傳感器。PID由紫外燈光源和離子室等主要部分構(gòu)成，在離子室有正負(fù)電極，形成電場,待測氣體在紫外燈的照射下，離子化,生成正負(fù)離子，在電極間形成電流，經(jīng)放大輸出信號。PID具有靈敏度高，無中毒問題，安全可靠等優(yōu)點。五、氣體檢測儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀深度分析近年來，隨著

7、中國經(jīng)濟的高速發(fā)展，儀器儀表產(chǎn)業(yè)也得到了快速發(fā)展，自2004年產(chǎn)銷首次突破千億元大關(guān)，行業(yè)發(fā)展進入了快車道,2006年行業(yè)總產(chǎn)值突破兩千億元;2007年儀器儀表行業(yè)總產(chǎn)值達(dá)3078億元，增長率高達(dá)28.5%;據(jù)儀器儀表行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,08年上半年儀器儀表行業(yè)總產(chǎn)值實現(xiàn)1755.9億元，同比增長23.8%,其中分析儀器、環(huán)境監(jiān)測儀器儀表增長率高達(dá)32%。科學(xué)技術(shù)的進步為氣體檢測儀器儀表行業(yè)的發(fā)展提供了條件，市場和政府政策的推動、人們安全意識的提高、相關(guān)法規(guī)法律的完善是氣體檢測行業(yè)發(fā)展的核心動力，這些推動使氣體檢測儀器儀表行業(yè)處于產(chǎn)業(yè)高速增長期。從技術(shù)發(fā)展的角度看，根據(jù)使用傳感器原理的不同,常見的氣

8、體檢測儀器儀表各自有適用氣體及應(yīng)用領(lǐng)域,新技術(shù)新產(chǎn)品正在成為未來氣體檢測儀器儀表的主流。六、對未來空氣質(zhì)量檢測的展望隨著人們生活水平的不斷提高和對環(huán)保的日益重視，對各種有毒、有害氣體的探測，對大氣污染、工業(yè)廢氣的監(jiān)測以及對食品和居住環(huán)境質(zhì)量的檢測都對氣體傳感器提出了更高的要求。納米、薄膜技術(shù)等新材料研制技術(shù)的成功應(yīng)用為氣體傳感器集成化智能化提供了很好的前提條件。氣體傳感器將在充分利用微機械與微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信號處理技術(shù)、傳感技術(shù)、故障診斷技術(shù)、智能技術(shù)等多學(xué)科綜合技術(shù)的基礎(chǔ)上得到發(fā)展。研制能夠同時監(jiān)測多種氣體的全自動數(shù)字式的智能氣體傳感器將是該領(lǐng)域的重要研究方向。參考文獻(xiàn)：1陳艾.敏感材料與傳