氨气检测仪工作原理

氨气检测仪的核心原理是通过传感器捕捉氨气的化学或物理特性，将其转化为可测量的电信号，再经信号处理计算出氨气浓度，主流技术分为电化学式、半导体式、红外吸收式和催化燃烧式四类，适配不同检测需求。

主流氨气检测仪原理分类

1. 电化学式（常用，适用于低-中浓度：0.1ppm-1000ppm）

- 核心是氨气的电化学反应，传感器内部包含工作电极、对电极、参比电极，以及碱性电解质（如氢氧化钾溶液）。

- 氨气通过透气膜扩散进入传感器后，在工作电极上发生氧化反应，产生电子转移，形成与氨气浓度成正比的电流。

- 参比电极稳定电解液电位，对电极则接收电子完成反应回路，最终通过测量电流大小换算出氨气浓度。

- 优点是灵敏度高、精度高，能检测微量泄漏；缺点是传感器有寿命（通常1-2年），需定期更换，且怕高浓度氨气冲击。

2. 半导体式（适用于低浓度预警：1ppm-500ppm）

- 基于半导体材料的气敏特性，核心元件是涂覆金属氧化物（如二氧化锡）的半导体芯片。

- 常温下，半导体表面吸附空气中的氧离子，阻值较高；当接触氨气时，氨气与氧离子反应，释放电子，导致半导体阻值降低。

- 阻值变化量与氨气浓度正相关，通过测量阻值变化即可反推浓度。

- 优点是成本低、响应快、体积小，适合民用或简易场所；缺点是精度较低，易受温湿度、其他气体（如酒精、甲烷）干扰。

3. 红外吸收式（适用于宽范围：0-5000ppm/0-100%VOL）

- 利用氨气对特定波长红外光的吸收特性（朗伯-比尔定律），仪器包含红外光源、气室、滤光片和检测器。

- 红外光源发出的光经滤光片筛选，只保留氨气能吸收的特定波长（如10.5μm），再穿过含有氨气的气室。

- 氨气浓度越高，对红外光的吸收越强，到达检测器的光强越弱，通过测量光强衰减程度即可计算浓度。

- 优点是抗干扰能力强（只对特定气体响应）、寿命长（无消耗性元件）、可测高浓度；缺点是成本较高，体积较大，适合工业工艺控制或高精度监测。

4. 催化燃烧式（适用于高浓度燃爆预警：0-15%VOL）

- 基于氨气的催化燃烧反应，传感器内有两个平行的铂丝元件：检测元件（涂覆催化剂）和补偿元件（无催化剂）。

- 当氨气浓度达到可燃范围（下限约15%VOL）时，在检测元件的催化剂作用下，氨气与空气混合后低温燃烧，释放热量使铂丝温度升高、阻值变大。

- 补偿元件不参与燃烧，仅用于抵消环境温度变化对阻值的影响，通过测量两个元件的阻值差，换算出氨气浓度，浓度超标时触发燃爆报警。

- 优点是稳定性好、适合高浓度监测；缺点是无法检测低浓度，且需要氧气参与反应，无氧环境下无法使用。