催化燃烧式传感器正在被红外线气体报警仪传感器所取代

　　可燃气技术的传感器应用广泛并且价格便宜，但也有容易被污染中毒、缺乏失效**自检、要求定期维护和标定、以及使用寿命短的缺点。红外气体传感器这些年发展速度很快，克服了以上催化燃烧的缺点，在检测碳氢化合物气体时提供了快速可信的结果，以及符合IEC61508**标准。红外传感器的价格这两年已经显著的下降，但价格仍然高于催化燃烧传感器。工业经验证明，红外传感器能很快通过减少操作和维护来降低综合成本。本文将就两种传感器的不同优缺点作出比较，以供大家了解。

　　催化燃烧：

　　催化燃烧*早起源于十九世纪六十年代采矿业，早期简单的铂丝线圈传感器由于能耗大、零点漂移严重不适合于连续操作。

　　当前催化燃烧检测器连接两个铂丝线圈，每个都包裹着氧化铝粘土。检测单元包裹着催化剂，可燃气通过时可促进氧化发热。

　　催化燃烧优点：

　　低成本，催化基的检测器价格低廉、供应广泛;

　　可使用各种可燃气，如果方法正确，可用于特殊物质检测;

　　装置简单，除了标准气，没有其他特殊的维护装备;

　　催化燃烧缺点：

　　很容易彻底中毒，如果暴露在有机硅、铅、硫和氯化物这些组分中，将失去对可燃气的作用;

　　可产生烧结物，阻止了可燃气与传感器接触;

　　没有自动**防护装置，当传感器中毒后继续通电并显示零点气;

　　在某些环境下灵敏度会下降(特别是硫化氢和卤素);

　　需要*少12%的氧气体积浓度。在氧气浓度不足情况下工作效率明显下降;

　　如果暴露在可燃气体浓度过高的环境下，会被烧坏;

　　灵敏度随时间下降;

　　有限的寿命，传感器典型*长3-5年;

　　由于中毒或污染需要定期气体测试和标定偏离的信号;

　　红外技术：

　　包含一个原子以上的气体能吸收红外光，这样碳氢化合物和一些气体比如二氧化碳、一氧化碳能通过这种方式被检测。但比如氧气、氢气、氦气和氯气不能被检测。

　　气体被检测，是通过他们在特殊频率红外光中的吸收，由于红外光在不同分子键长中相应的共振。比如甲烷的碳原子和四个氢原子共振是3.3um.。大多数碳氢化合物吸收红外范围在3.3-3.4um，因此红外可燃气适合在此范围。二氧化碳吸收红外峰在4.2um，因此二氧化碳检测器需要不同的光过滤器。

　　红外传感器的输出信号非线性，并随环境温度改变。(归因于光学部分热膨胀)。因此红外检测器使用**的软件运算线性化0-100%范围的目标气体，并不随温度漂移。传感器对不同的气体做出响应，每个目标气体要有不同的线性数学计算。独立的传感器需要线性化。

　　为了区分红外吸收，气体和其他物质比如灰尘、污物和水，需要额外增加一个波长宽带为2.7-3um的传感器。碳氢化合物在此范围没有吸收峰。这可以阻止错误的报警发生和扣除干扰物质的信号。双光束设计被用来防止光学组分污染造成错误报警。

　　在一个典型固定报警器，红外光源和接收器固定在主机上，部分光束暴露在大气中，利用自然扩散，气体能通过光束，由于气体浓度增加红外气体被吸收较少的到达传感器。使用这种方法，接受的能量与气体浓度成反比。

　　红外技术优点：

　　非常快的反应速率：T90响应一般小于7秒;

　　自动故障操作：没有未被揭露的故障(电源错误、信号错误、软件错误 都能反馈给控制系统);

　　对污染性气体的信号抗干扰能力强;

　　没有消耗部分：寿命一般大于10年;

　　减少维护成本;

　　无需氧气;

　　高浓度气体不会烧坏;

　　保证不会有烧结，相应的问题也不会发生;

　　红外技术缺点：

　　购买价格高于催化燃烧检测器;

　　不能检测氢气;

　　红外传感器不能提供不同气体的线性响应：检测器对特殊气体线性化，对其他气体有响应但是非线性;

　　红外报警器同时也降低了维护成本，催化燃烧需要定期测试(通过标气)。有些海洋石油平台通常每六周需要测试一次。许多平台需要400个以上的传感器，这样常规测试机制，以及每3-5年需要更换一次需要耗费大量的成本。不会烧结的红外报警器可自我检测(比如灯、传感器、窗口、镜子、软件)这些都是不可恢复的问题，这样出错的可能性大大降低。较少的零点及灵敏度漂移意味着红外报警器的校准和常规维护可以6-12个月。常规维护是清洁光学组件和测试标准气。红外报警器的寿命一般大于10年，通常受限于光学组件在含尘环境中的损耗。

　　红外传感器的价格近年已经显著下降，虽然价格还是明显高于催化燃烧，但实践经验表明，红外传感器的成本能通过减少维护成本来降低。