LEL分析仪的原理主要基于催化燃烧、红外传感器技术、光电离原理、氢火焰温度检测法(FTA)以及火焰离子化检测器法(FID)。
催化燃烧技术:
这是一种在气体达到潜在爆炸浓度前进行检测和报警的方法,以预防可能的火灾或爆炸事故。催化燃烧技术利用一种催化剂,当可燃气体与催化剂接触时,会在催化剂表面引发燃烧反应,产生热量。这个热量被探测器中的传感器捕捉并转换成电信号,信号的大小与气体浓度成正比,从而实现对气体浓度的测量。这种技术对大多数可燃气体响应灵敏,但可能对某些特定化合物不敏感,如硅类化合物,且容易受到硫化物的影响而中毒。
红外传感器技术:
其检测原理是利用气体分子吸收红外光谱的特性,通过红外线的吸收情况来判断气体浓度。当可燃气体存在时,其分子与红外光谱的某些波长范围内的特定光谱线发生吸收作用,传感器会将光电信号转换为电信号输出,进而判断出可燃气体的浓度。
光电离原理:
利用紫外光源将气体分子电离,产生可检测的电流变化,这一变化与气体浓度相关联。这种技术适用于检测挥发性有机化合物等气体,通过测量气体分子在紫外光源作用下产生的电离度来换算气体浓度,从而实现对可燃气体浓度的测量。
氢火焰温度检测法(FTA):
这种方法通过测量样品在氢火焰中燃烧产生的温度变化来转换成气体爆炸下限。样品经内置泵抽取进入仪器,经氢火焰燃烧迅速产生热量,通过对温度的测量转化成气体的浓度。
火焰离子化检测器法(FID):
这种方法通过测量样品在氢火焰燃烧中的电离度来换算气体浓度爆炸下限。样品经内置泵抽取通过全程伴热进入FID检测器,在氢火焰的电离下产生带电粒子,带电粒子在偏置电场中做定向运动形成电流,通过收集极收集产生电信号,经信号处理换算出气体的爆炸下限。
这些技术各有优势,例如催化燃烧传感器对大多数可燃气体响应灵敏,而红外和光电离技术则能够针对特定气体提供更为精确的检测结果。氢火焰温度检测法和火焰离子化检测器法则提供了高精度和高灵敏度的测量,适用于需要高精度测量的应用场景。综上所述,LEL分析仪的工作原理涵盖了多种技术,每种技术都有其适应的应用场景和检测目标。