氨氣檢（jiǎn）測儀的工（gōng）作原理

氨（ān）氣(NH₃)是一種常見的（de）有毒氣體，廣泛應用於化工、農業、製冷和其他工業領域。由於（yú）氨氣對人體（tǐ）有害，濃度過高時會導致呼吸困（kùn）難、眼睛刺（cì）激（jī）甚至更（gèng）嚴重的健康（kāng）問題，因此在許多行業中需要對氨氣進行實時監（jiān）測。氨氣檢測儀正是用來檢測空氣（qì）中氨氣濃（nóng）度的（de）一種設備（bèi）。

氨氣檢測儀的工作原（yuán）理主要（yào）基於以下幾種技術原理：

一、電化學傳感器原理

電化學傳感器是氨氣檢測儀中常見（jiàn）的一種傳感器原理。其工作原理是通（tōng）過氨氣與電化（huà）學傳感器（qì）中的（de）電解（jiě）質發生化學反應（yīng），在傳感器內部（bù）生成（chéng）電流信號，並通過信號強度來推（tuī）算氨氣的（de）濃度。

電（diàn）化學傳感器的構成：電化學傳感（gǎn）器通常由三個主要部分組成：工作電極、參（cān）比（bǐ）電極和對電極。傳感（gǎn）器（qì）內部含有一種電解質溶液，當氨氣進入傳感器時，它與電解質發生反應，產生的電子通過外電路流向工作電極，並在電極間產生電流。

化學反應過程：

氨氣在工作電極上與氧化劑反應，釋放出電子，產生電流。

電（diàn）流的（de）強度與（yǔ）氨氣的濃度成正比，電流信號被傳感（gǎn）器轉換為氨氣的濃度（dù）值。

通過測量電流的變化，檢測儀可以計算出氨氣的濃度。

優點與應用：

高靈敏度：電化學傳感器對氨氣非常敏感，能夠準確（què）檢測低（dī）濃度的氨氣。

快速響應（yīng）：傳（chuán）感器可以快（kuài）速響應氨氣濃度的變化（huà），適用於需要實時監測的場合。

穩定性高：電化學傳感器工（gōng）作穩定，壽命較長，適（shì）合（hé）長時間（jiān）的環境監測。

二、半導體傳感（gǎn）器（qì）原理

半導體（tǐ）傳感器（qì）利用氨氣與傳感器表麵半導（dǎo）體（tǐ）材料的相互作用來檢測氨氣濃度。這類傳感器在氨氣接觸到半導體材料（liào）時（shí），氣體的分子會與半導體材料的表麵發生反應，導致材料的電導率（lǜ）發生變化。根據電導率的變化，可以推算出氨氣（qì）的濃度。

半導體材料：常用的半導（dǎo）體材料（liào）包括氧化錫(SnO₂)、氧化鉛(PbO)等。氨（ān）氣與這些材料表麵的（de）活性位（wèi）點（diǎn）反應時，會引發電導率的變化。

工作原理：

當氨（ān）氣分（fèn）子接觸到傳感器表麵時，它們與半導體材料反應，改變表麵電（diàn）子（zǐ）的密度，進而改（gǎi）變材料的電導率。

這種電導率的變化可以通過測量電壓變化來轉化為氨氣濃度。

優點與應用：

成本低：相比於電化（huà）學傳感器，半（bàn）導體傳感器成本（běn）較低，因此常用於價格（gé）敏感的（de）應用場景。

適應範圍廣（guǎng）：半導體傳感器能夠檢測（cè）多種氣體，並且（qiě）具有較好的（de）選擇性（xìng），適用（yòng）於環境監測和（hé）工廠安全檢測。

缺點：半導體傳感器的響應速度較（jiào）慢，靈敏度和穩（wěn）定性較差（chà），因此不如電化學傳感器適合精確的氨氣濃度（dù）檢測（cè）。

三（sān）、紅外傳感器原理

紅外傳感器（qì）通過（guò）測（cè）量氨氣分子對紅外光的吸收程度來檢（jiǎn）測其濃（nóng）度。氣體分子能夠吸收特定波長（zhǎng）的紅（hóng）外光，紅外傳感器通過分析氣體分（fèn）子吸收的光譜特征（zhēng）來判（pàn）斷氣體濃度。

光譜吸收原理：

不同的氣體（tǐ）分子在紅外光譜中具有特（tè）定（dìng）的吸收峰，氨（ān）氣分子對特定（dìng）波長（zhǎng）的紅（hóng）外光有較強的吸收。

紅外傳感器通過發射一束紅外光（guāng），並通過（guò）氣體樣本。氣體分子會吸收部分紅外光，然後（hòu）傳感器檢（jiǎn）測到剩餘的光強度變化。

工作原（yuán）理：

傳感器發射紅外光穿（chuān）透樣本氣體，並接收通過氣體後剩餘的光。

氨氣分子吸收紅外光的特定波長部（bù）分，剩餘光的強度變化與氨氣濃度成正比（bǐ）。

根據光的吸收情況，傳（chuán）感器可（kě）以推算（suàn）出氨氣的濃度。

優點與應用：

高選擇性：紅外傳感器能（néng）夠針對（duì）特定氣體進行選擇性檢測，避免其他氣體的幹擾。

穩定性好：紅外（wài）傳感器具有較（jiào）長的（de）使用壽命（mìng），穩定（dìng）性較高，適用於複（fù）雜（zá）的環境條件。

無需接（jiē）觸（chù）氣體：與電化學傳感器不同，紅外傳感（gǎn）器不需要與氣體直接（jiē）接觸，減少（shǎo）了汙染（rǎn）物對傳感器的影響。

缺（quē）點：紅外傳感器通常價格較高，且對環（huán）境的溫度和濕度有一定的敏感性（xìng），因此需要（yào）進行溫濕度補（bǔ）償。

四、催化燃燒原理(較少（shǎo）使用)

催化燃燒原理一般用於有機氣（qì）體檢測，但在某些特殊氨氣檢測（cè）應用中也有所應用。這類傳感器（qì）通過使氨氣在（zài）催化劑表麵發生燃燒反應，釋放出熱（rè）量並產（chǎn）生電信號。根據熱（rè）量的變化來推算氣體濃度。

五、總結

氨氣（qì）檢測儀的工作（zuò）原理（lǐ）主要包括電化學傳感器、半導體傳（chuán）感（gǎn）器和（hé）紅外傳感器等。不同（tóng）的傳感器具有不同的優缺點，適用於不（bú）同的應用場景：

電化學（xué）傳感器：靈敏度（dù）高，適用於低濃度氨氣的檢測，常用於工業和環（huán）境監測。

半導（dǎo）體傳感器：成本（běn）較低，適（shì）合用於多種氣（qì）體的檢測，但響應較慢。

紅外傳（chuán）感器：高選擇（zé）性、穩定性好，適用於長時間精確監測。

根據不同的應用需求，選擇合適的氨氣檢測儀及其工作（zuò）原理，能夠有效提高氣體安全檢測的可靠性（xìng），保障工作（zuò）人員和環境的安全。