毕业论文课题相关文献综述
一氧化碳是空气中常见的化合物,由一个氧原子与一个碳原子通过共价键连接而成,在通常状况下,一氧化碳是无色、无臭、无味、有毒的气体,标准状况下气体密度为l.25g/L,和空气密度标准状况下1.293g/L相差很小,故易于忽略而致中毒。一氧化碳中毒原因为一氧化碳进入人体之后会和血液中的血红蛋白结合,进而排挤血红蛋白与氧气的结合,从而出现缺氧,这就是一氧化碳中毒。
工业上,高炉煤气和发生炉含CO 30%~35%;水煤气含CO 30%~40%。炼钢、炼焦、烧窑等工业在生产过程中炉门或窑门关闭不严,煤气管道漏气都可漏出大量CO。在燃机车或火车通过隧道时,空气中CO可达到有害浓度。矿井打眼放炮产生的炮烟中,CO含量也较高。煤矿瓦斯爆炸时有大量CO产生。化学工业合成氨、甲醇、丙酮等都要接触CO。上面列举的情景都有可能引起一氧化碳中毒。所以CO分析仪的设计就有了直接的必要。在上述的情景中安装了CO分析仪就可以实时监测到CO的浓度,当环境中的CO浓度超过正常浓度的时候发出警报从而可以避免很多事故,保护了人身和财产安全。
CO分析仪也是分析仪器的一种,分析仪器应用领域广泛,笼盖了我国产业、农业、环保、交通、科技、军事、航空航天、医药卫生、食物等各方面,在经济发展中有着重要作用。近年来,分析仪器展现出良好的市场潜力。中国真正意义的现代分析仪器的起步于五十年代后期。起缘于1955年国家制定了《十二年科学技术发展规划》。在这样的方针指导下,在上海便以15家企业为中心厂,10余家企业为卫星配套厂,进行工业整合。不久又将上海地区分散的创造、科伟等小型企业集中起来组建了上海分析仪器厂,从事试验室分析仪器的开发。在北京便有了北仪、北光和核仪器的综合仪表厂。南京建立了南分厂。八十年代中国进入了改革开放。国务院决定将仪器仪表单列管理,成立了国家仪器仪表总局,在全国范围内投入资金和人力促进仪器的大发展。八十年代初期,由国家科委,科学院和国家仪器仪表总局组织开展了23项大型精密仪器的会战。组织全国科研、学校和制造业的力量,瞄准当时的世界水平,研制新一代分析仪器。进入九十年代,在多种所有制并存的条件下,在以国有企业为主的分析仪器行业发展的同时,从事分析仪器的股份制企业和私有企业也迅速蓬勃的发展起来。看中了中国分析仪器市场的潜在能力,国际上一些有远见的分析仪器厂商开始投入资金在华建立生产厂。最早是HP在深圳建立简易积分仪的制造厂,后来发展成安捷伦科技(上海)有限公司,最近又在上海浦东建成全独资的工厂。日本岛津在苏州设立色谱仪生产厂,美国的大西比,德国的西门子也都进入了中国市场。
检测气体的浓度依赖于气体检测变送器,传感器是其核心部分,按照检测原理的不同,主要分为电化学式传感器、热导式气体传感器、红外式传感器、氧化锆氧传感器等。以下简单概述各种传感器的原理及特点。
(1)电化学传感器
电化学传感器通过与被测气体发生反应并产生与气体浓度成正比的电信号来工作。典型的电化学传感器由传感电极(或工作电极)和反电极组成,并由一个薄电解层隔开。穿过屏障扩散的气体与传感电极发生反应,传感电极可以采用氧化机理或还原机理。这些反应由针对被测气体而设计的电极材料进行催化。通过电极间连接的电阻器,与被测气浓度成正比的电流会在正极与负极间流动。测量该电流即可确定气体浓度。
(2)热导式气体传感器
热导式气体传感器属于电学类气体传感器,是能感知环境中某种气体及其浓度的一种装置或者器件,它能将与气体种类和浓度有关的信息转换成电信号,从而可以进行检测、监控、分析和报警。
(3)红外式传感器
红外式传感器利用各种元素对某个特定波长的吸收原理,具有抗中毒性好,反应灵敏,对大多数碳氢化合物都有反应,但结构复杂,成本高。
