伽安技术连载|可燃性气体检测⑧:催化燃烧 / 红外传感器,可燃气体检测的核心工具

点击:6,时间:2026-01-13 09:51

在上一期连载中,我们厘清了可燃检测仪的防爆安全门槛,明确了“防爆结构+防爆标志”是设备进入危险场所的前提。但仅有合格的防爆性能还不够——可燃气体检测的核心是“精准识别气体浓度”,而实现这一功能的核心部件,正是传感器。在可燃气体检测领域,催化燃烧传感器与红外传感器是应用最广泛的两大核心技术,二者的原理、适配场景与稳定性差异显著,直接决定检测方案的精准度与可靠性。今天,伽安科技结合传感器研发与场景服务经验,为大家系统拆解这两种传感器的核心逻辑、适用边界及选型要点。

一、催化燃烧传感器:工业可燃检测的“主流主力”

催化燃烧传感器是目前工业场景中检测可燃气体的“标配”,尤其适用于甲烷、丙烷等常规可燃气体,核心优势是成本适中、响应快速,能满足多数工业场景的基础检测需求。

1. 核心工作原理:“燃烧放热”驱动的浓度识别

传感器核心由“催化元件”(涂覆贵金属催化剂的载体)和“补偿元件”组成,二者构成惠斯通电桥电路:当可燃气体接触催化元件表面时,在催化剂作用下会发生无焰氧化燃烧反应,释放热量使催化元件温度升高;温度变化会导致元件电阻改变,打破电桥平衡,产生与气体浓度成正比的电信号,通过电路处理后转化为可读的气体浓度值(%LEL)。补偿元件的作用是抵消环境温度、湿度等因素的干扰,确保检测精度。

2. 核心优势与适用场景

优势:响应速度快(通常1-3秒)、检测精度高(低浓度%LEL区间)、成本可控、体积小巧,适配便携式和固定式检测仪; 适用场景:石油化工罐区、燃气站、餐饮后厨、地下车库等常规1区、2区危险场所,可检测甲烷、丙烷、乙烷、汽油蒸气等多数可燃气体。伽安科技的催化燃烧传感器,广泛应用于常规便携式、固定式可燃检测仪,能精准匹配中小企业的基础防护需求。

3. 局限性与伽安技术优化方案

催化燃烧传感器存在3个核心局限,也是工业场景中常见的检测痛点:

 ① 易“中毒”失效:硫化物、硅蒸气、磷化物等气体(如化工生产中的硫化氢、含硅润滑剂挥发物)会附着在催化剂表面,导致催化剂失活,传感器永久失效; 

② 受氧气浓度影响:若检测环境氧气含量低于10%(如密闭储罐内部、缺氧井下),燃烧反应无法充分进行,会导致检测数据失真甚至无响应;

 ③ 高温高湿环境稳定性差:极端环境会加速催化元件老化,缩短使用寿命。

优势:响应速度快(T90响应时间通常1-3秒,工业检测通用评价标准)、检测精度高(低浓度%LEL区间)、成本可控、体积小巧,适配便携式和固定式检测仪;

适用场景:石油化工罐区、燃气站、餐饮后厨、地下车库等常规1区、2区危险场所,可检测甲烷、丙烷、乙烷、汽油蒸气等多数可燃气体。伽安科技的催化燃烧传感器,广泛应用于常规便携式、固定式可燃检测仪,能精准匹配中小企业的基础防护需求。

二、红外传感器:极端工况的“精准稳定之选”

催化燃烧传感器存在3个核心局限,也是工业场景中常见的检测痛点:

① 易“中毒”失效:硫化物、硅蒸气、磷化物等气体(如化工生产中的硫化氢、含硅润滑剂挥发物)会附着在催化剂表面,导致催化剂失活,传感器永久失效;

② 受氧气浓度影响:若检测环境氧气含量低于15%(如密闭储罐内部、缺氧井下),燃烧反应无法充分进行,会导致检测数据失真甚至无响应(行业通用标准为氧气含量≥15%才能保证检测精度);

③ 高温高湿环境稳定性差:极端环境会加速催化元件老化,缩短使用寿命。

1. 核心工作原理:“红外吸收”驱动的浓度识别

基于“不同气体对特定波长红外线的选择性吸收”原理:传感器内部的红外光源发射特定波长的红外光,经过含有可燃气体的检测气室后,目标气体分子会吸收部分红外光,光强随之衰减;光强衰减程度与气体浓度成正比,通过光电探测器捕捉光强变化,即可转化为对应的气体浓度值(%LEL或%VOL)。

2. 核心优势与适用场景

优势:抗干扰能力极强(不受硫化物、硅蒸气等中毒气体影响)、使用寿命长(5-10年,是催化燃烧传感器的2-3倍)、不受氧气浓度限制(可在缺氧环境下检测)、环境适应性强(耐高温、高湿、高粉尘);

 适用场景:高温冶金车间、高粉尘矿山井下、密闭储罐内部(缺氧环境)、垃圾焚烧厂、大型化工园区长期监测点等极端或高要求场景,可检测甲烷、二氧化碳、 propane等多数可燃气体及部分惰性气体。

3. 局限性与伽安技术优化方案

红外传感器的核心局限是“成本较高”(价格通常是催化燃烧传感器的2-5倍),且对检测气室的密封性要求极高——若粉尘进入气室附着在光学镜片上,会影响红外光传输,导致数据失真。

优势:抗干扰能力极强(不受硫化物、硅蒸气等中毒气体影响)、使用寿命长(5-10年,是催化燃烧传感器的2-3倍)、不受氧气浓度限制(可在缺氧环境下检测)、环境适应性强(耐高温、高湿、高粉尘);

适用场景:高温冶金车间、高粉尘矿山井下、密闭储罐内部(缺氧环境)、垃圾焚烧厂、大型化工园区长期监测点等极端或高要求场景,可检测甲烷、丙烷等多数可燃气体(注:二氧化碳为不可燃温室气体,红外传感器可检测但不属于可燃气体范畴)。

三、催化燃烧 vs 红外传感器:核心差异对比与选型逻辑

两种传感器没有绝对的优劣,关键是“适配场景”。结合伽安科技数千家企业的服务经验,整理了核心差异对比及选型建议,方便企业快速匹配需求:

针对这一痛点,伽安科技优化了两大核心设计:

一是研发“自动除尘气室”,通过脉冲吹扫技术定期清理镜片表面的粉尘,确保光学通路通畅,适配高粉尘矿山、建筑施工等场景;

二是采用“模块化集成设计”“场景定制”,为长期监测项目提供高性价比的红外传感器解决方案,平衡检测精度与成本需求。

选型核心逻辑:先看工况,再定传感器

① 常规场景(如餐饮后厨、普通化工车间边缘):优先选催化燃烧传感器,平衡成本与基础检测需求; 

② 复杂工况(高温、高粉尘、含中毒气体)或缺氧环境(如密闭储罐):必选红外传感器,避免检测失效;

③ 高要求长期监测(如大型化工园区):优先选红外传感器,减少后期维护更换成本; 

④ 移动巡检场景:常规巡检选催化燃烧传感器(便携+低成本),极端工况巡检选伽安小型化红外传感器设备。

四、核心总结:传感器选对,防护才精准

可燃气体检测的“精准性”,核心依赖传感器的“适配性”——选对传感器,能让检测设备在场景中稳定发挥作用;选错则可能导致数据失真、设备频繁失效,埋下安全隐患。企业需先梳理自身场景的核心条件(工况环境、气体类型、氧气含量、监测周期),再对照两种传感器的适用边界,结合防爆等级要求,匹配对应的检测设备。

下期连载⑨,我们将聚焦可燃气体检测的“落地关键”——《伽安技术连载|可燃性气体检测⑨:可燃气体检测仪的安装与校准要点》,带大家掌握设备安装的位置、高度、间距要求及定期校准的核心规范,避免因安装校准不当导致检测失效,敬请关注!

伽安科技——专注工业安全气体检测解决方案,以传感器技术为核心,研发覆盖催化燃烧、红外等多类型传感器的全系列可燃检测设备,结合场景需求提供精准选型与全周期运维服务,让可燃气体防护更精准、更稳定、更省心。



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