氨气检测仪原理

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（如电化学反应、红外光吸收），将其转化为可测量的电信号，再经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，适配不同检测场景。

主流氨气检测仪原理分类

1. 电化学式（低-中浓度检测，0.1ppm-1000ppm）

这是最常用的类型，核心是**氨气的电化学反应**。

- 传感器包含工作电极、对电极、参比电极和碱性电解质（如氢氧化钾溶液）。

- 氨气通过透气膜扩散进入传感器，在工作电极上发生氧化反应，产生电子转移形成电流。

- 电流大小与氨气浓度成正比，参比电极稳定电位，对电极完成反应回路，最终通过电流值换算浓度。

- 优点是灵敏度高、精度高，适合微量泄漏监测；缺点是传感器有1-2年寿命，需定期更换。

2. 半导体式（低浓度预警，1ppm-500ppm）

基于**半导体材料的气敏特性**，核心元件是金属氧化物半导体（如二氧化锡）。

- 常温下，半导体表面吸附氧离子，阻值较高；接触氨气后，氨气与氧离子反应释放电子，导致阻值降低。

- 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；缺点是精度低，易受温湿度、其他气体干扰。

3. 红外吸收式（宽范围检测，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，滤光片仅保留氨气可吸收的特定波长（如10.5μm）。

- 红外光穿过含氨气的气室时，浓度越高，光强衰减越明显，检测器通过测量光强变化计算浓度。

- 优点是抗干扰强（只对氨气响应）、寿命长、可测高浓度；缺点是成本高、体积较大，适合工业工艺控制。

4. 催化燃烧式（高浓度燃爆预警，0-15%VOL）

基于**氨气的催化燃烧反应**，传感器内有两个铂丝元件（检测元件涂催化剂，补偿元件无催化剂）。

- 氨气浓度达可燃范围（下限约15%VOL）时，在检测元件上低温燃烧，释放热量使铂丝温度升高、阻值变大。

- 补偿元件抵消环境温度影响，通过测量两元件阻值差换算浓度，超标时触发燃爆报警。

- 优点是稳定性好，适合高浓度监测；缺点是无法测低浓度，且需要氧气参与反应。