伽安技术连载｜有毒有害气体检测核心③:气体传感器——检测仪的“感知核心”

点击：22，时间：2026-01-07 09:10

在上一期的技术连载中,我们提到智能联网检测的核心支撑是传感器技术的升级。如果说气体检测仪是工业安全的“哨兵”,那么传感器就是这只“哨兵”的“眼睛”与“神经中枢”,直接决定检测的精度、响应速度和稳定性。伽安科技结合多年传感器研发与场景应用经验,今天就带大家深入了解:工业场景中主流气体传感器的工作原理、适用范围,以及如何匹配工况选择合适的传感器。

气体传感器的核心作用是将气体浓度信号转化为可识别的电信号,不同类型传感器的检测原理与适配场景差异显著,以下是工业领域最常用的五大类传感器:

一、电化学传感器:有毒气体检测的“主力军”

电化学传感器是检测有毒气体的主流选择,核心原理是利用气体与电极表面的化学反应产生电流,电流强度与气体浓度呈正比,通过计算电流值得出气体浓度。其优势在于检测精度高（可达ppm级）、响应速度快（1-3秒）、功耗低,适合连续监测。

适用气体包括一氧化碳、硫化氢、氯气、氨气等常见有毒气体,广泛应用于化工车间、矿山巷道、污水处理厂等场景。不过,它对工作环境要求较高,高温、高湿、高腐蚀环境会缩短使用寿命。

二、PID光离子传感器:VOCs检测的“专属利器”

PID传感器通过紫外灯电离气体分子,产生可测量的电流信号,核心优势是能检测几乎所有挥发性有机化合物（VOCs）,如苯、甲苯、甲醛、丙酮等,检测范围宽（0.1ppm-10000ppm）,且不会对气体造成破坏性检测。

这类传感器广泛应用于喷漆车间、印刷厂房、电子元件清洗车间等VOCs高发场景。需要注意的是,PID传感器无法区分具体气体组分,仅能检测总VOCs浓度,若需精准识别单一组分,需搭配气相色谱模块。伽安科技推出的复合式检测设备,将PID传感器与智能识别算法结合,可实现对常见VOCs组分的初步筛查,满足多数企业的检测需求。

三、催化燃烧传感器:可燃气体检测的“安全卫士”

催化燃烧传感器利用气体在催化元件表面的氧化燃烧反应产生热量,导致元件电阻变化,通过电阻变化量计算气体浓度,主要用于检测可燃气体（如甲烷、丙烷、氢气、乙炔等）,检测范围对应可燃气体的爆炸下限（%LEL）。

其优势是成本适中、稳定性强,适合在化工园区、燃气站、煤矿井下等可燃气体高发场景使用。但要避免在含有硫化物、硅蒸气等有毒性气体的环境中使用,这类气体会“中毒”导致传感器失效。伽安科技为传感器配备了专用过滤模块,可有效过滤干扰气体,提升在复杂工况下的检测稳定性。

四、红外传感器:复杂工况的“稳定之选”

红外传感器利用不同气体对特定波长红外线的吸收特性,通过检测吸收强度计算气体浓度,分为单点红外和红外光谱两种类型。其核心优势是抗干扰能力强、使用寿命长（可达5-10年）,不受氧气浓度影响,适合在高温、高湿、高粉尘等极端工况使用。

适用气体包括二氧化碳、甲烷、二氧化硫等,常应用于冶金车间、火力发电厂、大型化工园区等场景。不过,红外传感器成本较高,体积相对较大,更适合固定式检测设备。

五、激光传感器:高端精准检测的“新锐力量”

激光传感器是近年来快速崛起的高端检测技术,核心基于“可调谐二极管激光吸收光谱（TDLAS）”或“光腔衰荡光谱（CRDS）”原理,利用激光的高单色性、高相干性,精准捕捉目标气体的特征吸收峰,通过光强衰减程度计算浓度,检测精度可达ppb级（10亿分之一）,部分高端机型甚至能达到ppt级（万亿分之一）。

这类传感器的核心优势的是抗干扰能力极强,能在多气体复杂环境中精准锁定目标气体,且不受温度、湿度、粉尘等极端工况影响,使用寿命长（可达5-10年）。常见类型及适用场景:一是TDLAS型激光传感器,适用于天然气管道甲烷泄漏监测、化工园区痕量有毒气体检测等场景,可实现远距离、原位实时监测；二是CRDS型激光传感器,主打超痕量检测,常用于环保领域的低浓度污染物监测、实验室高精度分析等场景。

目前激光传感器已在高端工业场景广泛应用,如LNG接收站、大型煤化工园区、长输油气管道等。

六、传感器选型核心:工况适配是关键

伽安科技在服务企业的过程中发现,很多检测误差源于传感器与工况不匹配。选型时需重点关注三点:一是明确检测气体类型,优先选择针对性强的传感器（如VOCs选PID、痕量有毒气体选激光）；二是考量工况环境,高温高湿选红外或激光传感器,高腐蚀选改性电化学传感器,高粉尘选带过滤模块的传感器；三是确认检测精度要求,低浓度有毒气体需选ppm级电化学或激光传感器,可燃气体选%LEL级催化燃烧传感器,超痕量检测优先选激光传感器。

下期连载④,我们将进入场景解析篇,为大家梳理《伽安技术连载｜有毒有害气体检测场景④:哪些行业 / 场所会存在有毒有害气体？》,帮助企业精准定位风险场景,匹配对应传感器方案。

伽安科技——专注工业安全气体检测解决方案,以精准的传感器技术为核心,为企业量身定制适配工况的检测方案,让安全防护更精准、更可靠。