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氣體傳感器在新房装修、新车以及室内空气检测等领域的应用表现

時間:2019-12-16 16:06來源:互聯網 作者:鄭州u9彩票科技 點擊:

氣體傳感器应用

目前应用的氣體傳感器中,以半导体、电化学、催化燃烧、红外四大门类为主,其工作原理各异,功能特性各有优势,各种氣體傳感器既有其主导的应用领域,彼此又有交叉互容,相生相辅。半导体氣體傳感器适用面广,简单易用,在家用燃气检测、礼品、智能家电等领域大量应用,是目前氣體傳感器中应用最为广泛的品种。电化学氣體傳感器非常适合低浓度毒性气体检测,以及氧气和酒精等无毒气体的检测,目前主要应用在各种工业领域以及道路交通安全检测领域。催化燃烧式氣體傳感器适用于可燃气体检测,主要在煤矿领域检测瓦斯使用。红外氣體傳感器適用于檢測甲烷、二氧化碳等氣體,在目前的實際應用中以二氧化碳産品應用居多、範圍更廣,主要應用在暖通空調與室內空氣質量監控、工業過程及安全防護監控、農業及畜牧業生産過程監控等領域。

氣體傳感器作为传感器中的重要分支之一,适用面广,简单易用,在家用燃气检测、礼品、智能家电等领域大量应用,也是目前氣體傳感器中应用最为广泛的品种。那么,它在新房装修、新车以及室内空气检测等领域有哪些表现呢?

 

針對新房裝修的有害氣體檢測

新裝修居室90%以上的有害氣體都嚴重超標,以甲醛爲例,新居初裝完成時含量都在2.5ppm以上,有的高達十幾甚至幾十ppm(GBT18883-2002室內空氣質量標准規定甲醛含量最高不超過0.1mk/m3,即0.074ppm)。中國每年有11萬人死于室內空氣汙染,平均每天死亡304人。美國專家對室內空氣汙染造成哮喘病的調查顯示,由于室內裝修導致65%的兒童患有不同程的哮喘病。裝修材料是有害氣體的主要來源,諸如人造板材、夾心板、膠、漆、塗料、粘合劑、花崗岩、瓷磚及石膏等,這些材料均含有不同程度的甲醛、苯、氨、氡等汙染物,零汙染的裝修材料是不存在的。所謂的國家環保材料,只是上述汙染物在國家規定的允許範圍之內。然而裝修市場材料魚目混珠,所有的銷售商均稱自己的材料達到國家環保標准,而消費者難辨真僞。

室內汙染最大的受害者是兒童、孕婦、老人和慢性病人,特別是兒童更容易受到室內汙染的危害。一方面,兒童的身體正在成長中,呼吸量按體重比比成人高50%;另一方面,兒童有80%以上的時間是生活在室內,受到汙染傷害也不易發覺。如大家熟知的甲醛,主要來源于膠合板、粘合劑、油漆和塗料等裝飾材料,長期接觸會導致呼吸道疾病、新生嬰兒染色體異常、白血病等,而苯主要由防水材料、油漆等材料散發出來,長時間接觸會導致頭痛、失眠、惡心,嚴重者甚至昏迷以致呼吸、循環衰竭而死亡。傳統的做法是閑置新裝修房子半年,並且保持室內通風,讓有害氣體完全揮發,然後再入住。但如此費時費力也只是可以降低危害,避過甲醛等危害最大的時段而已,並不能消除危險。

氣體傳感器应用于家庭生活环境,针对甲醛、苯、甲苯等挥发性有机物(VOCs)添加独立的气体检测产品,或將氣體傳感器与空调、空气清新机、空气净化器等融为一体,达到内室污染检测与治理相结合的目的,既可对久居家中的老、弱、妇、孺等低抵抗力人群起到最大的保护作用,又可让在外拼搏的亲人安心。而今火爆的智能家居产品,之所以关注日益升温,除了安全舒适层面,亲情关爱想来也是其中重要原因之一。就家居应用特点而言,半导体氣體傳感器以响应恢复快、适用检测气体种类多、寿命长等优点脱颖而出,而电化学氣體傳感器则以灵敏度高、线性度等突出特点获得青睐。

 

針對室內空氣的PM2.5粉塵檢測

室內PM2.5主要來源于吸煙、炒菜時候的油煙以及不完全燃燒的煤氣等情況,容易導致多種疾病,特別對于老人、兒童、嬰兒或者是原本就有呼吸、心血管系統疾病的人傷害特別嚴重,例如造成主神經紊亂從而波及心髒或者直接到達心髒,引發心肌梗塞;引起血液系統毒性,導致血管疾病;附著很多重金屬及多環芳烴等有害物體,可直接影響胎兒的發育等。傳統的做法是開窗通風,在做飯時候使用抽油煙機強行排出粉塵氣體。這些做法並不能確保室內空氣的幹淨。

PM2.5粉塵傳感器通過紅外光在灰塵顆粒物的散射作用統計空氣中的顆粒數量,可以靈敏檢測直徑1um以上的粒子,內置加熱器可實現自動吸入空氣,減少測量誤差,並且體積小,易于安裝使用。

 

針對新車室內空氣&酒駕的檢測

據調查,93.6%的新車室內空氣汙染嚴重超標,而車內空氣汙染源主要來自車體本身、裝飾用材等,其中甲醛、二甲苯、苯等有毒物質汙染後果最爲嚴重,可能誘發癌變。另一種屢見報端的車內危害氣體,是被稱爲“沈默的殺手”的一氧化碳,其主要來源是汽車發動機和汽車尾氣,因停車時開啓空調而産生,若聚集于車內時,車內人員會因吸入這種無色無味的毒氣而在不覺中中毒身亡。采用適合的氣體傳感器,不仅可监测车内甲醛、二甲苯、苯等挥发性有机物,也可以监测车内一氧化碳浓度,起到安全预警的作用,提醒车主采取有效的改善措施,防止悲剧的发生。对于车内的使用需求,目前已有多款中高端车型配备了与空调系统联动的半导体氣體傳感器,而后装市场的车内气体污染检测产品更是品种繁多,不胜枚举。

 

在這些具體的應用案例中,氣體傳感器能夠盡責的完成檢測任務,給用戶提供准確的數據參考。但是還不止于此,基于這些精確數據的聯動才是未來的發展方向,例如檢測到室內甲醛或PM2.5超標,可及時聯動排氣系統或者負氧離子設備,改善室內空氣質量;檢測到家中燃氣泄漏時,及時關閉閥門,同時打開排氣系統,並發出報警通知用戶與控制中心;檢測到車內汙染物即啓動空調換氣系統,消除危害等。另外,如果互動系統完全是由一家企業提供,無論是空氣檢測標准,還是聯動啓動標准都是一致的,但當系統由不同企業設備,采用不同傳感器組成時,檢測標准、聯動標准需要統一。而未來家居、可穿戴等智能化市場,用戶更希望自由的選擇廠商品牌設計。如此,如何建立統一的檢測標准對任何一家傳感器廠商都非常有意義。

總結

現代技術給大家帶來便利的同時,因安全問題也會有不好的事件發生,如:“煤氣爆炸事件造成了大量的人員傷亡和巨大的經濟損失”、“新房裝修有害氣體導致孕婦腹中胎兒死亡”、“家中熱水器洗澡導致一氧化碳中毒死亡”等事件頻頻發生。在這些情況下,爲確保使用的安全,氣體傳感器的合理應用能有效的避免悲劇的發生,它不僅能夠檢測出環境中的可燃氣體,如氫氣、甲烷等,還能檢測有毒氣體,如一氧化碳、氨氣、硫化氫、二氧化硫、甲醛、苯、甲苯、二甲苯等,也能夠檢測二氧化碳、氧氣等與人體舒適有關的無毒害氣體,而酒精檢測作爲一個特殊的應用,在酒駕檢測、特殊作業(高空作業、機車駕駛、醫療等)監測等領域應用廣泛。

另外,氣體傳感器还广泛应用于工业、生活的各个领域,如石油、化工、钢铁、冶金、矿山、环保、市政、医疗、食品等诸多领域。近年来,随着互聯網与物联网的高速发展,氣體傳感器在新兴的智能家居、可穿戴设备、智能移动终端等领域的应用突飞猛进,大幅扩展了应用空间,需求量也发生数量级的改变。展望氣體傳感器发展前景,日益多元的应用將创造更加庞大的市场规模。

 

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