氨氣檢測儀的工作原（yuán）理

氨氣（qì）(NH₃)是一種常見的有毒氣體，廣泛應用於化工、農業、製冷（lěng）和（hé）其他工業領域。由於氨氣對人體有害，濃度過高時會導（dǎo）致呼吸困（kùn）難、眼睛刺激（jī）甚至更嚴重的健康問題，因此在許多行業中需（xū）要對氨氣進行實時監測。氨氣檢測（cè）儀正是（shì）用來檢測空氣（qì）中氨氣濃度的一種（zhǒng）設備。

氨氣檢測儀的工作原理主（zhǔ）要基於以下幾（jǐ）種技術原（yuán）理（lǐ）：

一、電化（huà）學傳感器原理

電化學傳感器是氨氣（qì）檢測儀中常見的一種（zhǒng）傳感器原理。其工作原理是通過氨氣與電化學傳感（gǎn）器中的（de）電（diàn）解質發（fā）生（shēng）化（huà）學反應，在傳感器內部（bù）生成電流信號，並通過信號強度來推算氨氣的濃度。

電化學傳感器的構成：電化學傳感器通常由三個主要部分組成：工作（zuò）電極、參比電極和對電極（jí）。傳感器內部含（hán）有（yǒu）一種電解質溶（róng）液，當氨氣進（jìn）入傳感器時，它與電解質（zhì）發生反應，產生的電子通過外電路流向工作電（diàn）極，並在電極間產生電流。

化學（xué）反應過程：

氨氣在工（gōng）作電極上與（yǔ）氧化劑反應，釋（shì）放出電子，產生電流。

電流（liú）的強（qiáng）度與氨氣的濃度成正比，電流信號（hào）被傳感器轉換為氨氣（qì）的濃度值。

通過測量電流的變化，檢測儀可以（yǐ）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，能夠準確檢測低濃度的氨氣。

快速響應：傳感器可以快速響應氨氣濃度的變化（huà），適用於需要實時監測的（de）場（chǎng）合。

穩定性高：電化學（xué）傳感器工作穩（wěn）定，壽命較長，適合長時間的環境監測。

二、半導體傳感器原理

半（bàn）導體傳感器利用氨氣與傳感器表麵半導體材料（liào）的相互作用來檢測氨氣濃度（dù）。這類傳感器（qì）在氨氣接觸到半導體材料時，氣體的分子會與半導體材（cái）料的表麵發生反應，導致材料的電導率發生（shēng）變化。根據電導率的變化，可以推算出氨氣的濃（nóng）度。

半導體（tǐ）材料：常用的（de）半導體材料（liào）包括氧化錫(SnO₂)、氧化鉛(PbO)等。氨氣與這些材料表麵的活性位點（diǎn）反應時（shí），會引發電（diàn）導率（lǜ）的變（biàn）化。

工作原理：

當氨氣分子接觸到傳感（gǎn）器表麵時，它們與半導體材（cái）料（liào）反應，改變表麵電（diàn）子的（de）密度，進而改變材（cái）料的電導率。

這種電導率的變化（huà）可以通過（guò）測（cè）量電壓變化來轉化為氨氣濃度。

優點與應（yīng）用：

成本（běn）低：相（xiàng）比於電化學傳（chuán）感器，半導體傳感器成本較低（dī），因此常用於（yú）價格敏感的應用場景。

適（shì）應（yīng）範圍廣：半導體傳感器能夠檢測多種氣體，並且具有較好的選（xuǎn）擇性，適（shì）用於（yú）環境監測和（hé）工廠安全（quán）檢測。

缺（quē）點（diǎn）：半導體傳感器的響應速度較慢，靈敏度和穩定性較差，因此不如電化學傳感器適合精確的氨氣濃度檢測。

三、紅外傳感器原理

紅外傳感（gǎn）器通過測量（liàng）氨氣分子對紅（hóng）外光（guāng）的吸收程度來檢測其濃度。氣體分子能夠吸收特定波長的紅外光，紅外傳感器通過分析氣體分子吸收的光譜特征（zhēng）來判斷氣（qì）體濃度。

光譜吸收原（yuán）理：

不同的氣體分子（zǐ）在紅外光譜中具有特定的吸收峰，氨氣分子對特定波長的紅外光有較強的吸收（shōu）。

紅外傳感器通過發射（shè）一束紅外光，並通過氣（qì）體樣（yàng）本。氣體分子會吸收部分紅外光（guāng），然後傳感器檢測到剩餘的光強度變化。

工作（zuò）原理：

傳感器發（fā）射（shè）紅外光穿（chuān）透樣本氣體，並接收通過氣體後剩餘的（de）光。

氨氣分子（zǐ）吸收紅外光的特定波長部分，剩餘（yú）光的強度變化與氨氣濃度（dù）成正比。

根據光的吸收情況，傳感器可以推算出氨氣的濃度。

優點與應用（yòng）：

高選擇性：紅外傳感器能夠針對特（tè）定氣體進行選擇性檢測（cè），避免其他氣體的（de）幹擾。

穩定性好（hǎo）：紅外（wài）傳感器具有較長的使用壽命，穩定性較高（gāo），適用於複雜的（de）環（huán）境條件（jiàn）。

無需接觸氣（qì）體：與電化學傳感器不（bú）同，紅外傳感器不需要與氣體直接接觸，減少了汙染物對傳感器（qì）的影響。

缺點：紅外傳感器通常價格較高，且對環境的溫度和濕度有一定的敏感性，因（yīn）此需要進行溫濕度補（bǔ）償。

四、催（cuī）化燃燒（shāo）原理(較少使用（yòng）)

催（cuī）化燃（rán）燒原理一般用於有（yǒu）機氣體檢測，但在某些特殊氨氣檢測應用中也有所應用（yòng）。這類傳感器通過使氨氣在催（cuī）化劑表（biǎo）麵發生燃燒反應，釋放出熱量並產生電信號。根據熱量的變化來推算氣體濃度。

五、總結

氨氣檢測儀的（de）工作原理主要包括電化學傳感器、半導（dǎo）體傳感器和紅外傳感器等。不同的傳感器具有不同的優缺（quē）點，適（shì）用於不同的應用場景：

電化學傳（chuán）感器：靈敏度（dù）高，適用於低濃度氨（ān）氣的檢（jiǎn）測，常用於工業和環（huán）境監測。

半導體傳感器：成本較低，適合用於多（duō）種氣（qì）體的檢（jiǎn）測，但響（xiǎng）應較慢。

紅外傳感器：高選擇性、穩定性好，適用於長時間精確監測。

根據不同的應用需（xū）求，選擇合適的氨氣檢測（cè）儀（yí）及其工作原理，能夠有效提高氣體安全檢測的可靠性，保障工作人員和環（huán）境的安全。