氣體傳感器是將某種氣體體積分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)電信號(hào)的轉(zhuǎn)換器，它在民用、工業(yè)、環(huán)境檢測(cè)等方面都有著廣泛的應(yīng)用。
目前，民用領(lǐng)域是半導(dǎo)體金屬氧化物氣體傳感器的主要應(yīng)用領(lǐng)域。這主要是因?yàn)榘雽?dǎo)體金屬氧化物氣體傳感器的價(jià)格便宜，性能也能滿足家庭報(bào)警器的要求。
具體來(lái)說(shuō)的話，氣體傳感器在民用領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在：廚房里，檢測(cè)天然氣、液化石油氣和城市煤氣等民用燃?xì)獾男孤ㄟ^(guò)檢測(cè)微波爐中食物烹調(diào)時(shí)產(chǎn)生的氣體，從而自動(dòng)控制微波爐烹調(diào)食物；住房、大樓、會(huì)議室和公共娛樂(lè)場(chǎng)所用二氧化碳傳感器、煙霧傳感器、臭氧傳感等，控制空氣凈化器或電風(fēng)扇的自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)；在一些高層建筑物中，氣體傳感器還可以用于檢測(cè)火災(zāi)苗頭并報(bào)警。
在工業(yè)領(lǐng)域，氣體傳感器主要應(yīng)用在石化工業(yè)中。一些二氧化碳傳感器、氨氣傳感器、一氧化氮傳感器等都能用在檢測(cè)二氧化碳、氨氣、氯氣等有害氣體的具體應(yīng)用中。另外，可用來(lái)檢測(cè)半導(dǎo)體和微電子工業(yè)的有機(jī)溶劑和磷烷等劇毒氣體；電力工業(yè)方面，氫氣傳感器能夠檢測(cè)電力變壓器油變質(zhì)過(guò)程中產(chǎn)生的氫氣；而在食品行業(yè)，氣體傳感器也可以檢測(cè)肉類等易腐敗食物的新鮮度；在汽車和窯爐工業(yè)檢測(cè)廢氣中氧氣，公路交通檢測(cè)駕駛員呼氣中乙醇?xì)鉂舛鹊确矫?，也有著廣泛的需求。
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當(dāng)然，涉及到*為貼近生活的環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，自然也離不開氣體傳感器。例如，用傳感器檢測(cè)氮的氧化物、硫的氧化物、氯化氫等引起酸雨的氣體；二氧化碳傳感器、臭氧傳感器、氟里昂等檢測(cè)溫室效應(yīng)氣體等。相信，在未來(lái)，經(jīng)過(guò)對(duì)氣體傳感器的進(jìn)一步改造，其應(yīng)用的范圍會(huì)越來(lái)越廣泛，我們也將在更多的場(chǎng)合見(jiàn)到氣體傳感器的應(yīng)用。?
氣體傳感器在氣體泄漏事故處置中的應(yīng)用
1、用于可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)報(bào)警
目前，氣敏材料的發(fā)展使得氣體傳感器的靈敏度高、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、價(jià)格便宜，并提高了傳感器的選擇性和敏感性。
現(xiàn)有的燃?xì)鈭?bào)警器，多采用氧化錫加貴金屬催化劑氣敏元件，但選擇性差，并且因催化劑中毒而影響報(bào)警的準(zhǔn)確性。
半導(dǎo)體氣敏材料對(duì)氣體的敏感性與溫度有關(guān)。常溫下敏感度較低，隨著溫度的升高，敏感度增加，在一定溫度下達(dá)到峰值。
由于這些氣敏材料在需要在較高溫度下(一般大于100℃)達(dá)到敏感度*好，這不僅要消耗額外的加熱功率，還會(huì)引發(fā)火災(zāi)。
氣體傳感器的發(fā)展解決了這一問(wèn)題。例如，氧化鐵系氣敏陶瓷所制的氣體傳感器，不需要添加貴金屬催化劑就可造成靈敏度高、穩(wěn)定性好、具有一定選擇性的氣體傳感器。
降低半導(dǎo)體氣敏材料的工作溫度，大大提高它們?cè)诔叵碌撵`敏度，使其能在常溫下工作。目前，除了常用的單一金屬氧化物陶瓷外，又開發(fā)了一些復(fù)合金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏陶瓷和混合金屬氧化物氣敏陶瓷。
將氣體傳感器安裝在易燃、易爆、有毒有害氣體的生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、使用等場(chǎng)所中，及時(shí)檢測(cè)氣體含量，及早發(fā)現(xiàn)泄漏事故。并將氣體傳感器與保護(hù)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，使保護(hù)系統(tǒng)在氣體到達(dá)爆炸極限前動(dòng)作，將事故損失控制在*低。
2、檢測(cè)氣體種類及特性
在氣體泄漏事故發(fā)生后，事故處置將圍繞采樣檢測(cè)、確定警戒區(qū)域、組織危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)群眾撤離、搶救中毒人員、堵漏、洗消等方面展開。
由于有毒氣體可通過(guò)人的呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體造成傷害，在處置有毒氣體泄漏事故時(shí)的安全防護(hù)必須迅速完成。
這就要求事故處置人員在到達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng)后，在*短的時(shí)間內(nèi)能夠了解氣體的種類、毒性等特性。
將氣體傳感器陣列與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，組成智能氣體探測(cè)系統(tǒng)，能夠做到迅速準(zhǔn)確識(shí)別氣體種類，從而測(cè)出氣體的毒性。智能氣體傳感系統(tǒng)由氣敏陣列、信號(hào)處理系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)組成。
采用多個(gè)具有不同敏感特性的氣敏元件組成陣列，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識(shí)別技術(shù)對(duì)混合氣體進(jìn)體識(shí)別和濃度監(jiān)測(cè)。
同時(shí)，將常見(jiàn)有毒、有害、易燃?xì)怏w的種類、性質(zhì)、毒性輸入計(jì)算機(jī)，并根據(jù)氣體的性質(zhì)編制事故處置預(yù)案輸入計(jì)算機(jī)。
當(dāng)泄漏事故發(fā)生后，智能氣體探測(cè)系統(tǒng)將按下面程序工作：進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)→吸附氣體樣品→氣敏元件產(chǎn)生信號(hào)→計(jì)算機(jī)識(shí)別信號(hào)→計(jì)算機(jī)輸出氣體種類、性質(zhì)、毒性及處置方案。
由于氣體傳感器的靈敏度較高，在氣體濃度很低的時(shí)候就可以進(jìn)行檢測(cè)，而不必深入事故現(xiàn)場(chǎng)，以避免不了解情況而造成不必要的傷害。使用計(jì)算機(jī)處理，以上過(guò)程可以迅速完成。
這樣，可以迅速準(zhǔn)確地采取有效的防護(hù)措施，實(shí)施正確的處置方案，將事故損失降低到*低程度。
另外，由于系統(tǒng)中存儲(chǔ)常見(jiàn)氣體的性質(zhì)及處置預(yù)案等信息，如果知道泄漏事故中氣體的種類，可直接在這套系統(tǒng)中查詢氣體性質(zhì)和處置方案。?