催化燃烧传感器与红外传感器有什么区别？

申贝科学仪器(苏州)有限公司

2021/01/04 10:02

在监测可燃气体和易燃蒸气时，传感器起着关键作用。环境、响应时间和温度范围只是决定使用哪种技术时要考虑的因素。

在此文章中，我们重点介绍了催化传感器和红外（IR）传感器之间的差异，这两种技术为何各有利弊，以及如何知道哪种方法适合不同的环境。

催化燃烧传感器

催化燃烧气体传感器是一种用于检测进入爆炸范围内的可燃气体或易燃蒸汽以警告气体浓度水平上升的设备。该传感器是一圈铂金丝，内部装有催化剂，形成一个小的活性珠，可降低气体在其周围点燃的温度。当存在可燃气体时，珠子的温度和电阻相对于惰性参考珠子的电阻会增加。测量电阻差，从而可以测量存在的气体浓度。由于存在催化剂和珠子，所以将催化燃烧传感器也称为催化或催化珠子传感器。

最初由英国科学家和发明家艾伦·贝克（Alan Baker）于1960年代创建，而催化燃烧传感器最初是为长期使用的火焰安全灯和卡纳里技术设计的。最近该设备用于工业和地下应用，例如矿山或隧道、炼油厂和石油钻机。

与IR传感器相比，由于技术水平的差异，催化燃烧传感器的成本相对较低，但是可能需要更频繁地更换它们。

在线性输出对应于气体浓度的情况下，可以使用校正因子来计算催化对其他易燃气体的近似响应，当存在多种易燃气体时，可以使催化成为不错的选择。

内置催化传感器的固定式检测体探头输出mV电桥信号，例如Xgard Type3，非常适合安装于难以到达的区域；可通过控制器面板进行调试和校准。

另一方面，由于在工作过程中，催化燃烧工作需要氧气，所以在氧气含量低或很少的环境中，催化燃烧难以应付。出于这个原因，包含催化燃烧式可燃气报警器的密闭空间仪器通常还需包括用于测量氧气的检测器。

在化合物包含硅、铅、硫和磷酸盐的环境中，传感器容易中毒（不可逆转的灵敏度降低）或被抑制（可逆的灵敏度降低），这可能会对工作场所的人们造成危害。

如果暴露于高浓度气体中，则可能会损坏催化燃烧传感器。在这种情况下，催化燃烧不会“失效保护”，这意味着在检测到气体，仪器故障时不会发出通知。任何故障只能在每次使用之前通过bump测试来确定，以确保性能不会下降。

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△RAEGuard3固定式催化燃烧可燃气体检测仪

红外传感器

红外传感器技术基于以下原理：特定波长的红外（IR）光将被目标气体吸收。通常传感器内有两个发射器，它们产生红外光束：具有将被目标气体吸收的波长的测量光束和不会被吸收的参考光束。每个光束具有相同的强度，并通过传感器内部的反射镜偏转到光接收器上。在存在目标气体的情况下，参考光束和测量光束之间的强度差将用于测量存在的气体浓度。

在许多情况下，红外（IR）传感器技术比催化燃烧技术具有许多优势，或者在可能损害催化燃烧传感器性能的方面（包括低氧气和惰性环境）中更加可靠。只是红外光束与周围的气体分子相互作用，使传感器具有不面临中毒或抑制威胁的优点。

红外技术提供故障安全测试。这意味着，如果红外光束出现故障，则会向用户通知此故障。

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但是，IR传感器并非是完美的，因为它们只能线性输出目标气体。如果红外传感器对其他易燃气体响应，则目标气体将是非线性的。

就像催化燃烧传感器容易中毒一样，IR传感器也容易受到严重的机械和高温冲击，并且也受压力变化的强烈影响。另外，红外传感器不能用于检测氢气，因此，我们建议在这种情况下使用催化燃烧或半导体传感器。

安全的首要目标是选择合适的检测技术，以大程度地减少工作场所的危害。我们希望通过清楚地识别这两个传感器之间的差异，可以提高人们对各种工业和危险环境如何保持安全性的认识。

特征	催化燃烧传感器	红外传感器
在%LEL和%VOL范围内可使用	✘	✔
具有线性输出以检测气体	✔	✘
适用于低氧环境	✘	✔
可以检测氢气	✔	✘
更低的费用	✔	✘
提供故障安全检测	✘	✔
不易中毒或抑制	✘	✔

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