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有害气体环境监测的技术现状与发展

发布时间:2021/6/10 13:56:28    作者:环境保护前沿    浏览次数:39

近年来,随着人们对有害气体的安全意识增强,对环境安全性和生活舒适性要求的提高,使得气体传感器的发展很快,相关的安全法规也推动了传感器市场的增长。在环境监测上,气体传感器主要应用 于对空气质量的监控。应用气体传感器监测空气质量、温湿度、氮的氧化物、硫的氧化物、氯化氢等引起酸雨的气体;监测二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、臭氧、氟里昂等温室效应气体;监测臭氧、氟里昂 等破坏臭氧层的气体;监测氨气、硫化氢和气体难闻气体等。在建设环境物联网方面,气体传感器更是充当着急先锋的作用,近年来,生态环境一直在遭受着严重的破坏,有效的保护环境需要环境监控系统的建立,在这种情况下,建设环境物联网成为必要,而气体传感器作为环境监测的必备传感器将有助于建设环境物联网。

从技术发展的角度看,根据使用传感器原理的不同,不同的气体传感器有各自的适用气体及应用领 域。PID 光离子化气体传感器的测量准确度较高,因此在监测某些高精度气体领域比较适用;金属氧化 物半导体式传感器操作简单,测量方便,而且反映比较灵敏,在日常的生产生活中得到了广大的应用; 电解式传感器在测量某些有毒气体时具有显著的效果,利用这种方法监测空气的质量,更有利于人的身体健康;催化燃烧式传感器主要用来做气体报警探测器使用;迦伐尼电池式氧气传感器的原理简单,而 且比较容易制作,所以在我国应用比较广泛,另外,迦伐尼电池式氧气传感器的测量精度比较高,因此 适合于用来精确地分析空气的组成成分;红外式传感器主要用于测量室内空气中的 CO2、温度、湿度水平,自动控制净化通风设备运转保持室内优良的环境。

通过传感器技术的不断发展,越来越多的气体传感器出现,半导气体传感器、固体电解质气体传感器、接触燃烧式气体传感器、电化学气体传感器、光学气体传感器等如雨后春笋纷纷出现在市场上。如今,种类繁多的气体传感器在工业、环境监测等方面都有着广泛的应用。随着人们生活水平的提高和对环境保护的日益重视,对各种有毒有害气体监测和监测大气污染、工业废气和监测食品和居住环境质量 的气体传感器提出了更高的要求,气体传感器将充分利用微机械和微电子技术、计算机技术、信号处理技术、传感技术、故障诊断技术、智能技术和其他多学科的综合性技术,研发可以同时监测多种气体的 智能化气体传感器。 

综上所述,对于传感器技术在环境监测中的应用,其已经涉及到大部分的污染物,随着我国近些年 科学技术的快速发展,我国的传感器技术在环境监测中发挥的作用也在逐渐增加,但由于一些污染物的 含量较少,加上传感器的灵敏度限制等,使得一些污染物的监测仍然难以达到人们的要求,为此,有关部门需要加强对高灵敏度传感器的研制。

内容摘自:宋英石, 高健, 柴发合, 秦孝良, 沈茜. 空气质量传感器在环境监测中的应用研究进展[J]. 环境保护前沿, 2019, 9(3): 259-267. DOI: 10.12677/aep.2019.93037