烟气净化与自动检测系统的设计
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鄂尔多斯市双欣化学工业有限公司烟气连续排放监测系统技术规范鄂尔多斯市双欣化学工业有限公司安健环部目录l范围l.l 总则l。
2 工作范围2引用的规范和标准3技术要求3.1 一般要求3.2 设计要求3。
3 设备技术性能要求4 安装调试要求5 工程实施双方界限表(可调整)6 设备验收7 安全8 质保1 范围1.1总则1。
1。
1 本技术规范适用于鄂尔多斯市双欣化学工业有限公司(以下简称甲方)烟囱管道安装(以下简称乙方)生产的CEMS 烟气在线监测系统1.2 工作范围1。
2。
1 甲方的工作范围:(1)甲方负责搭建设备平台及站房等,并在设备房内安装空调,负责提供可满足设备正常运行的工作条件:提供并铺设电源(要求长期供电不中断)和至安装现场设备房及平台内.甲方提供到现场(站房及平台)压缩气源,气源要求(依照乙方产品技术需求)(2)甲方负责在要安装的烟囱或烟道上开孔并安装法兰(可参照乙方设备要求作相应调整)。
(3)甲方提供净化除尘、烟气的可行的相关参数,作为乙方的设备制造和安装的设计输入,甲方为所提供数据的真实性负责.1.2.2 乙方工作范围:(1)乙方负责按甲方提出的合理时间表在甲方的烟囱或烟道上安装由乙方设计制造的型烟气排放连续自动监测系统(按出厂标准配置或按设备清单)。
监测内容:SO2、O2、烟尘浓度及烟气温度、流速、静压,并把监测数据送至工控机,计算出烟气污染排放率、排放量,能显示和输出各种参数、报表(须满足《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法》(HF/T76—2007)中报表格式要求)并保证数据准确上传至当地环保局。
(2)乙方负责对甲方有关技术人员进行使用现场培训,培训内容为:设备的原理、组成、日常操作和维护等。
(3)乙方在执行合同时,应以其专业知识和经验做好本项工作,并切实维护甲方的权益。
3 技术要求3.1 一般要求3.1。
1 烟气连续监测系统(简称CEMS)应能自动连续监测:SO2浓度、NO X 浓度、烟尘浓度和氧含量及其附带测量的有关烟气子参数:温/湿度、压力、流量。
烟气净化处理系统设计
1.1概述
结合国内外同类型工程建设及运行经验,本项目烟气处理系统采用半干法烟气净化处理工艺,即:SNCR+半干法吸收塔+活性炭吸附+消石灰喷射+布袋除尘器。
此工艺技术成熟、可靠,具有净化效率高、无需对反应物进行二次处理,对烟气净化处理能满足很高的环保要求等优点。
1.2本项目烟气特性参数
1.2.1烟气净化处理系统进口烟气特性
垃圾燃烧后产生的高温烟气,经余热锅炉吸热降温后,进入烟气处理系统,其特性如下表:
1.2.2烟气排放执行指标
本垃圾焚烧发电厂污染控制应满足环保部门对本厂《环境影响评价报告》的批复要求与《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)要求较高的标准。
项目烟气净化系统采用“SNCR炉内脱硝+半干法+干法+活性碳喷射+布袋除尘”的烟气治理技术,净化后的烟气经80m高烟囱排至大气。
本厂焚烧线烟气的大气污染物排放保证值如下:
注:1)本表规定的各项标准限值,均以标准状态下含11%O2的干烟气为参考值换算;。
实用标准烟气排放连续监测系统报价哈尔滨昂洲环保工程有限公司1 介绍烟气排放连续监测系统(简称CEMS),可对固定污染源(如锅炉、工业炉窑、焚烧炉等)排放烟气中的颗粒物、气态污染物的浓度(mg/m3)和排放率(kg/h、t/d、t/a)进行连续地、实时地跟踪测试。
或者说,CEMS是烟气排放在线监测和排污计量系统。
CMES一般由烟尘检测子系统、气态污染物监测子系统、烟气参数监测子系统、系统控制及数据采集处理子系统四个基本部分组成。
CMES按测量方式可分为抽取冷凝法、抽取热湿法、原位法、在位法等。
TR_9300型烟气排放连续监测系统采用抽取热湿法,抽取式热湿法CEMS能够测量SO2、NOx、O2、温度、压力、流速、颗粒物,其中:●SO2、NO x采用高温伴热紫外差分吸收光谱(DOAS)分析技术●O2采用氧电池●温度、压力、流速分别采用热敏电阻(PT100)、压力传感器和皮托管微压差法高温伴热紫外差分吸收光谱(DOAS)分析技术除了能够测量SO2和NOx外,还能够分析NH3、CL2、H2S、O3、HCL等气体。
与抽取冷凝法CMES相比,本系统具有测量准确、可靠性高、投资成本低、响应速度快等优点,由于抽取热湿法采用全程伴热,避免抽取冷凝法产生的冷凝水吸收SO2导致测量结果偏低等缺点;与原位法CEMS相比,本系统具有支持在线校准、测量值波动小、可靠性高、设备简单等优点;与在位法CEMS相比,本系统具有安装调试方便、现场设施要求低等优点。
本CMES系统整机结构紧凑,方便运输和安装。
2 技术优势●所有指标均在高温状态下测量避免冷凝水吸收SO2导致测量结果偏低,并腐蚀预处理管路,特别在SO2低浓度监测点,有无可比拟的优势;●系统结构简单,集成度高在引流泵的作用下,烟气经探头、伴热管线后直接进入测量室,测量SO2和NOx浓度,再进入氧化锆/湿度/引流泵模块后,直接排出,系统构造简单,集成度高,维护方便;核心器件和算法全部自主研发核心器件包括光源、光谱仪、气体室、湿度模块、粉尘仪等全部自主研发;DOAS 算法自主研发,系统具有较强的市场竞争力。
1、总述根据XX公司锅炉房的运行情况,产品型号、参数及本我公司类似工程的经验,本投标方案选用本公司代理的“XHCEMS-40A型烟气排放连续自动监测系统”该系统由河北先河环保科技股份有限公司生产,生产企业是国家经贸委重大技术装备项目。
本系统于2003年5月取得了河北省质量技术监督局颁发的计量器具制造许可证。
XHCEMS-40A型烟气排放连续自动监测系统采用国际通用的直接测量技术-—激光透射法监测烟尘;烟气监测采用稀释采样技术,用干净的零空气将烟气进行稀释,然后导入监测仪中进行分析,其中SO2监测采用紫外荧光法,NOx监测采用化学发光法,测量准确、实时性好,可准确测得烟道排放物的浓度。
并可通过监测烟气温度、流量和含氧量,计算出污染物的排放总量。
本系统可广泛的应用于电力、供热、冶金、建材、垃圾焚烧等行业,实现烟气排放中烟尘、SO2、NOx、O2、烟气流量、温度、压力等参数的在线测量.“XHCEMS—40A 烟气排放连续自动监测系统”能够自动运行,具有数据自动传输、远程自动、手动控制、诊断、现场手动控制和故障自动显示,并具有良好的抗干扰能力;关键的零部件从国外进口,保证产品的准确性和可靠性;该系统采用中文界面,菜单显示,操作方便,维护简单易行.“XHCEMS-40A 烟气排放连续自动监测系统”于2003年12月~2004年4月通过了国家环保局环境监测仪器质检中心的性能测试,并取得了中国环境保护产业协会颁发的“环保产品认定证书"。
产品的技术指标满足HT/J76—2001《固定污染源烟气排放连续自动监测系统技术要求及检测方法》和HJ/T75-2001《火电厂烟气连续监测系统技术规范》的要求.2、总体要求(1)本系统的技术指标满足HJ/T75-2001《火电厂烟气连续监测系统技术规范》、HT/J76—2001《固定污染源烟气排放连续自动监测系统技术要求及检测方法》的要求。
(2)所有仪器均具有良好的抗干扰能力。
某小型燃煤电站锅炉烟气除尘脱氮除硫处理系统的设计小型燃煤电站锅炉烟气除尘、脱氮除硫处理系统设计一、设计背景:随着环保意识的增强和环境保护法规的加强,小型燃煤电站在运行过程中面临着烟气污染问题。
为了减少烟气排放对环境的影响,需要设计一套烟气除尘、脱氮除硫处理系统。
二、设计原则:1.有效降低烟气中颗粒物、二氧化硫和氮氧化物的排放浓度,符合国家相关的排放标准。
2.设备投资、运行成本和维护费用尽量降低,同时保证设备的可靠性和稳定性。
3.设备的设计和运行应具备良好的适应性,能满足燃煤电站的不同工况和负荷要求。
三、系统组成:烟气除尘、脱氮除硫处理系统主要由以下几个部分组成:1.除尘器:采用静电除尘器,通过电场的作用,将烟气中的颗粒物吸附在电极上,达到除尘的效果。
2.脱硫装置:采用湿法石膏烟气脱硫工艺,利用吸收剂吸收烟气中的二氧化硫,形成硫酸钙固体颗粒,然后进行脱水处理。
3.脱硝装置:采用选择性催化还原(SCR)工艺,通过在适当的温度下加入氨水催化剂,将烟气中的氮氧化物与氨水催化剂发生反应,生成氮和水蒸气。
4.辅助设备:包括烟气传输管道、泵站、氨水喷射系统等。
四、工艺流程:1.烟气进入除尘器,在电场的作用下,颗粒物被吸附在电极上,烟气净化后排出。
2.净化后的烟气进入湿法脱硫装置,与吸收剂发生反应,形成硫酸钙固体颗粒,然后经过脱水处理。
3.除硫后的烟气再进入SCR装置,与氨水催化剂发生反应,氮氧化物被还原为氮和水蒸气。
4.处理后的烟气经过检测,排放符合国家相关的排放标准。
五、设备选型:1.除尘器:选择具有高除尘效率、低能耗和稳定性好的静电除尘器。
2.脱硫装置:选择湿法石膏烟气脱硫工艺,吸收剂选择适宜的石灰石石膏。
3.脱硝装置:选择SCR工艺,催化剂采用合适的氨水溶液。
4.辅助设备:选择适用于小型燃煤电站的烟气传输管道、泵站和氨水喷射系统。
六、设备布置:根据实际情况,对烟气除尘、脱硫除硫处理设备进行合理布置,确保设备之间的连接、管道的布置和设备的运行受环境影响最小,同时便于维护和管理。
火电厂烟气净化系统设计系别:环境工程专业:环境工程班级:姓名:学号:指导老师:设计日期2016 年12 月26 日至2016 年12 月31 日目录前言 (1)课程设计任务书 (3)第一章原始设计资料计算 (8)1.锅炉排烟量的计算 (1)2.烟尘,NOx和SO2浓度及去除效率 (1)3.烟气净化系统的总体设置方案 (2)第二章脱硝系统1. 脱销工艺说明 (3)2.SNCR (3)3.SCR (5)第三章除尘系统 (6)1.除尘工艺 (6)2.烟气量计算 (11)3.电除尘器计算 (14)4.布袋除尘部分 (16)第四章脱硫系统 (19)1.脱硫系统工艺流程说明 (19)2.脱硫剂耗量 (19)3.相应工艺水耗量及氧化空气量 (20)4.吸收塔本体尺寸计算 (20)5.浆液池计算 (20)6.喷淋系统设计 (20)7.吸收区高度 (20)8.除雾区高度 (20)9.石膏脱水系统 (20)10.风机选型 (20)11.泵的选型 (20)第五章烟囱的计算 (2)第六章阻力计算 (26)第七章小结 (27)主要参考文献 (27)前言按照国际标准化组织(1SO)作出的定义,“空气污染:通常系指由于人类活动和自然过程引起某些物质介入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间,并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境。
”大气污染物的种类非常多,根据其存在状态,可将其概括为两大类:气镕胶状态污染物和气体状态污染物。
气体状态污染物种类极多,主要有五个方面:以二氧化硫为主的含硫化合物、以氧化氮和二氧化氮为主的台氮化合物、碳的氧化物、碳氢化合物及卤素化合物等。
关于大气污染物的危害,在这里主要介绍粉尘和二氧化硫的危害。
粉尘的危害:粉尘的危害,不仅取决于它的暴露浓度,还在很大程度上取决于它的组成成分、,理化性质、粒径和生物活性等。
粉尘的成分和理化性质是对人体危害的主要因素。
有毒的金属粉尘和非金属粉尘(铬、锰、镐、铅、汞、砷等)进入人体后,会引起中毒以至死亡。
基于单片机的抽油烟机控制及净化系统设计抽油烟机是家庭厨房常见的设备之一,用于排除烹饪中产生的油烟、异味等污染物,保持厨房空气清新。
为了提高抽油烟机的效能和便利性,可以使用单片机来控制抽油烟机的运行,并结合净化系统来提高其净化效果。
基于单片机的抽油烟机控制系统设计包括两部分:控制模块和传感器模块。
控制模块使用单片机,通过按钮、开关等外部输入设备,实现抽油烟机的开关、调速、延时关闭等功能。
传感器模块用来检测油烟的浓度和厨房的温度,以便根据实际情况自动调整抽油烟机的运行状态。
在设计上,可以使用数字式环境传感器来检测空气中的油烟浓度,温度传感器来检测厨房的温度,然后将传感器模块与单片机进行连接。
通过单片机对传感器数据进行采集和处理,可以实现智能控制功能。
在抽油烟机的正常运行过程中,通过按钮或开关控制单片机进行开关、调速等操作。
当油烟浓度超过一定阈值或温度超过一定阈值时,单片机可以自动开启抽油烟机并将其调整至合适的速度。
同时,单片机可以设置延时关闭的功能,使抽油烟机在用完一段时间后自动关闭,避免浪费电能。
除了控制模块,净化系统也是抽油烟机的重要组成部分。
净化系统可以包括预过滤、活性炭过滤和高效过滤等净化装置,用于去除油烟、异味等污染物。
净化系统可以与单片机的控制模块相结合,实现根据油烟浓度的不同自动调整净化装置的运行状态,提高净化效果。
总的来说,基于单片机的抽油烟机控制及净化系统设计可以提高抽油烟机的效能和便利性,增强其自动化控制和净化能力。
通过合理设计控制模块和净化系统,可以实现抽油烟机在使用过程中更加智能化和环保化的功能。
烟气连续监测系统 CMES(SCS-900)1.应用范围SCS-900 系统适用于以固体、液体为燃料或原料的火电厂锅炉、工业/民用锅炉以及工业炉窑、生活垃圾焚烧炉、危险物焚烧炉及以气体为燃料或原料的固定污染源烟CEMS。
2. 系统概述1 )系统主要特点整套系统采用 SDL 成熟的分析控制技术和取样预处理技术,根据现场的具体工况参数和技术要求,进行灵活优化的配置,充分满足用户的要求。
系统主要特点:--系统设计稳定可靠,维护成本低、维护量少。
系统数据可利用率达到 95%以上;--强大的自我诊断功能与主要仪器部件故障警报功能,及时反馈信息,便于操控;--采样系统具有反吹系统,防止烟气污染分析仪器部件;--防腐设计,保证系统长期可靠运行。
2)系统公用工程要求电源:240V AC 50Hz;功率:5K VA(单套,管线不超过 50 米);气源:压缩空气、(0.4-0.6)MPa 洁净、无油;压缩空气耗气量:小于 6m3/h (根据现场烟气实际粉尘含量而定);水源:无;其他:分析小屋内要求密闭、防尘、空调、照明等。
3) 环境要求温度(5-35)℃,相对湿度< 85%;大气压力(86-100)KPa;应用在户外需要特殊定制。
4 )系统测量参数系统测量参数、测量范围如下:SO 2 :(0-500-2500)×10-6;NO x :(0-500-2500)×10-6;O 2 : (0-5-25)%;颗粒物:(0-1000)mg/m3 ;流量: (0-40)m/s;温度: (0-300)℃;压力: (-10-10)kPa;准确度:SO 2 、NO x 、O 2 为-2.0%,颗粒物为±2.0%,流速为±5.0%。
以上测量范围为常规测量范围,实际的测量范围可根据用户的实际情况调整。
3 .系统组成及测量原理1) 烟气 SO 2 , NO x 分析系统测量原理:NRIR 不分光红外法。
毕业论文(设计)题目:烟气净化与自动检测系统的设计系别:专业:班级:姓名:指导教师:摘要介绍了一种基于气体传感器阵列的室内空气品质监控系统。
该系统应用半导体气体传感器阵列,可以对室内主要的有害气体得到连续的响应输出,输出信号由微处理器根据一定算法处理后,得到一个连续、可比较、可标定的室内空气品质综合指数,并可以对综合指数或某一有害气体的超标做出反应,控制换气扇等外部设备改善室内空气状况,声光报警提醒室内人员注意采取相应措施等。
该系统能实时有效地监控室内空气品质,有利于提高生活质量和改善健康状况。
关键词:气体传感器阵列; 半导体气体传感器;室内空气品质;综合指数; 监控目录1 引言 (5)2.室内空气品质 (6)3.系统构成 (7)4.传感器 (9)4.1传感器的定义 (9)4.2传感器的分类 (9)4.2.1按工作原理 (9)4.2.2按其用途 (10)4.2.3按其制造工艺 (11)5.气体传感器 (13)5.1气体传感器定义 (13)5.2有毒和可燃性气体检测 (13)5.3燃烧控制 (13)5.4食品和饮料加工 (13)5.5医疗诊断 (14)6.金属半导体气体传感器阵列 (15)6.1 GGS 3 000 系列气体传感器 (15)6.2气体传感器阵列数学建模 (17)6.3室内空气品质综合指数 (17)6.4实验结果 (18)7.红外传感器的CO2气体检测 (21)7.1 检测电路的工作原理 (21)7.1.1 红外吸收型二氧化碳气体传感器的工作原理 (21)7.2 检测电路的设计原理 (22)7.3 检测电路的设计 (23)7.4 检测处理程序流程框图 (24)8. 空气的净化 (26)8.1 自然通风控制方法 (26)8.2 化学控制方法 (26)8.3 生物控制方法 (26)8.4 空气净化 (26)参考文献 (28)致谢 (29)1.引言随着人民生活水平的提高和对环境问题及健康问题的日益重视,室内空气品质状况受到越来越多的关注。
室内空气品质的测量与评估,传统上采用分析化学方法和光谱分析方法。
分析化学的方法一般需要在测量现场采集样气,带回实验室进行化学分析得到结果,而光谱分析需要专门的光谱仪,设备昂贵,操作复杂,不便携带,而且采样分析速度慢,无法实现实时的空气品质测量。
为了克服以上缺点,提出了一种基于气体传感器阵列室内空气品质监控系统的设计与实现。
该系统简单、高效、成本低,能实时有效地监控室内空气品质,有利于提高生活质量和改善健康状况,适合家庭和办公室应用。
2.室内空气品质室内空气品质是20 世纪80 年代末在环境科学、卫生学、暖通空调等学科基础上发展起来的一个科学分支,在90 年代以来得到了广泛的重视与研究[1 ] 。
在美国采暖, 制冷与空调工程师学会ASHRAE(American Society of Heating Ref rigeratingand Airconditioning Engineers) 标准6221989R 中,首次提出了可接受的室内空气品质(acceptable indoorair quality) 和感受到的可接受的室内空气品质(ac2ceptable perceived indoor air quality) 等概念。
其中可接受的室内空气品质定义如下:空调房间中绝大多数人没有对室内空气表示不满意,并且空气中没有已知的污染物达到了可能对人体健康产生严重威胁的浓度;感受到的可接受的室内空气品质定义如下:空调房间中绝大多数人没有因为气味或刺激性而表示不满,但是由于有些气体,如Rn、CO 等没有气味,对人也没有刺激作用,不会被人感受到,却对人危害很大,因而仅用感受到的室内空气品质是不够的,必须同时引入可接受的室内空气品质[2 ] 。
因此,空气品质的评价实际上是人为感受与客观有害污染物浓度的综合评价[3 ] 。
3.系统构成室内空气品质受到多方面的影响和污染,从其性质来讲,可分三大类:第一大类是化学的,主要来自房屋装修、家具、玩具、煤气热水器、杀虫喷雾剂、化妆品、吸烟、厨房的油烟等等,其成分主要是挥发性的有机物如甲醛、甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、甲苯二异氰酸酯等等和无机化合物如NH3 ,CO ,CO2 等;第二大类是物理的,包括不适当的温度、湿度环境、悬浮颗粒(灰尘) 、烟雾、核辐射、电磁辐射等等;第三大类是生物的,主要来自使用地毯不当,毛绒玩具、被褥等,主要有螨虫及其它细菌等[4 ] 。
本系统主要针对第一类和第二类室内空气污染进行检测。
系统应用半导体气体传感器阵列,可以对室内主要的有害气体得到连续的响应输出,输出信号由微处理器根据一定算法处理后,得到一个连续、可比较、可标定的室内空气品质综合指数,并可以对综合指数或某一有害气体的超标做出反应,控制换气扇等外部设备改善室内空气状况,声光报警提醒室内人员注意采取相应措施等。
系统由气体传感器阵列、温湿度传感器、信号调理电路、A/ D 转换器、微控制器(MCU) 、L ED 数码显示器、RS2232 接口、声光报警与控制接口、执行器(如换气扇) 等构成,系统原理框图如图1 所示图1 室内空气品质监控系统原理示意图气体传感器阵列与温湿度传感器采集室内空气信息,由信号调理电路处理后经A/ D 转换送入微控制器进行处理。
在满足程序设定的条件时,采取相应的控制措施(如开启换气扇) 及声光报警,直接控制改善或提醒人员采取改善措施。
4.传感器4.1传感器的定义传感器是一种物理装置或生物器官,能够探测、感受外界的信号、物理条件(如光、热、湿度)或化学组成(如烟雾),并将探知的信息传递给其他装置或器官。
国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。
传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
4.2传感器的分类可以用不同的观点对传感器进行分类:它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应);它们的用途;它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。
4.2.1按工作原理可分为物理传感器和化学传感器二大类:传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应,诸如压电效应,磁致伸缩现象,离化、极化、热电、光电、磁电等效应。
被测信号量的微小变化都将转换成电信号。
化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器,被测信号量的微小变化也将转换成电信号。
有些传感器既不能划分到物理类,也不能划分为化学类。
大多数传感器是以物理原理为基础运作的。
化学传感器技术问题较多,例如可靠性问题,规模生产的可能性,价格问题等,解决了这类难题,化学传感器的应用将会有巨大增长。
常见传感器的应用领域和工作原理4.2.2按其用途,传感器可分类为:压力敏和力敏传感器位置传感器液面传感器 能耗传感器速度传感器 热敏传感器加速度传感器 射线辐射传感器振动传感器 湿敏传感器磁敏传感器 气敏传感器真空度传感器 生物传感器等。
以其输出信号为标准可将传感器分为:模拟传感器——将被测量的非电学量转换成模拟电信号。
数字传感器——将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。
膺数字传感器——将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。
开关传感器——当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时,传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。
在外界因素的作用下,所有材料都会作出相应的、具有特征性的反应。
它们中的那些对外界作用最敏感的材料,即那些具有功能特性的材料,被用来制作传感器的敏感元件。
从所应用的材料观点出发可将传感器分成下列几类:(1)按照其所用材料的类别分:金属 聚合物 陶瓷 混合物(2)按材料的物理性质分:导体 绝缘体 半导体 磁性材料(3)按材料的晶体结构分:单晶 多晶 非晶材料与采用新材料紧密相关的传感器开发工作,可以归纳为下述三个方向(1)在已知的材料中探索新的现象、效应和反应,然后使它们能在传感器技术中得到实际使用。
(2)探索新的材料,应用那些已知的现象、效应和反应来改进传感器技术。
(3)在研究新型材料的基础上探索新现象、新效应和反应,并在传感器技术中加以具体实施。
现代传感器制造业的进展取决于用于传感器技术的新材料和敏感元件的开发强度。
传感器开发的基本趋势是和半导体以及介质材料的应用密切关联的。
表1.2中给出了一些可用于传感器技术的、能够转换能量形式的材料。
4.2.3按其制造工艺,可以将传感器区分为:集成传感器 薄膜传感器 厚膜传感器 陶瓷传感器集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。
通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。
薄膜传感器则是通过沉积在介质衬底(基板)上的,相应敏感材料的薄膜形成的。
使用混合工艺时,同样可将部分电路制造在此基板上。
厚膜传感器是利用相应材料的浆料,涂覆在陶瓷基片上制成的,基片通常是Al2O3制成的,然后进行热处理,使厚膜成形。
陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶-凝胶等)生产。
完成适当的预备性操作之后,已成形的元件在高温中进行烧结。
厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性,在某些方面,可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变型。
每种工艺技术都有自己的优点和不足。
由于研究、开发和生产所需的资本投入较低,以及传感器参数的高稳定性等原因,采用陶瓷和厚膜传感器比较合理5.气体传感器5.1气体传感器定义气体传感器,是指利用各种化学、物理效应将气体成分、浓度按一定规律转换成电信号输出的器件。
随着社会的发展和科学技术的进步,气体传感器的开发研究越来越引起人们的重视,各种气体传感器应运而生。
综合气体传感器的应用情况,主要有以下几种用途:5.2有毒和可燃性气体检测有毒和可燃性气体检测是气敏传感器最大的市场。
主要应用于石油、采矿、半导体工业等工矿企业以及家庭中环境检测和控制。
在石油、石化、采矿工业中,硫化氢、一氧化碳、氯气、甲烷和可燃的碳氢化合物是主要检测气体。
在半导体工业中最主要是检测磷、砷和硅烷。
家庭中主要是检测煤气和液化气的泄漏以及是否通风。
5.3燃烧控制汽车工业是气体传感器又一重要市场。
采用氧传感器检测和控制发动机的空燃比,使燃烧过程最佳化。
在大型工业锅炉燃烧过程中采用带有气体传感器的控制以提高燃烧效率减少废气排出,节省能源。
气体传感器还可以用来检测汽车或烟囱中排出的废气量。
这些废气包括二氧化碳、二氧化硫和一氧化碳。
5.4食品和饮料加工在食品和饮料加工过程中,二氧化硫传感器是极有用的器件。