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酒精气体传感器

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酒精气体传感器相关的资讯

  • AGV呼出气体酒精含量探测器检定装置研制
    table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" width=" 600" tbody tr td width=" 19%" p style=" line-height: 1.75em " 成果名称 /p /td td width=" 80%" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " AGV呼出气体酒精含量探测器检定装置 /p /td /tr tr td width=" 19%" p style=" line-height: 1.75em " 联系人 /p /td td width=" 35%" p style=" line-height: 1.75em " 潘义 /p /td td width=" 16%" p style=" line-height: 1.75em " 联系邮箱 /p /td td width=" 28%" p style=" line-height: 1.75em " 9026427@qq.com /p /td /tr tr td width=" 19%" p style=" line-height: 1.75em " 单位名称 /p /td td width=" 80%" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " 四川中测标物科技有限公司 /p /td /tr tr td width=" 19%" p style=" line-height: 1.75em " 成果成熟度 /p /td td width=" 80%" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " □正在研发 □已有样机 □通过小试 □通过中试 ■可以量产 /p /td /tr tr td width=" 19%" p style=" line-height: 1.75em " 合作方式 /p /td td width=" 80%" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " □技术转让 □技术入股 □合作开发& nbsp ■其他 /p /td /tr tr td width=" 100%" colspan=" 4" p style=" line-height: 1.75em " strong 成果简介: /strong br/ & nbsp & nbsp & nbsp /p p style=" text-align:center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/fa275657-9b17-435f-aca9-b321d2e44db0.jpg" title=" 5-AGV呼出气体酒精含量探测器检定装置.png" width=" 350" height=" 233" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 350px height: 233px " / /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp 特点: 本检定装置以国际标准《ISO 6145-8 气体分析-动态体积法制备校准混合气体 第9部分:饱和法》为理论基础,研制出连续动态产生饱和酒精气体的技术工艺,结合本单位的气体稀释配气相关技术专利,可制备浓度范围为(40~500)& amp #956 mol· mol-1的酒精气体,完全满足《JJG 657-2006 呼出气体酒精含量探测器检定规程》对检定装置的要求,更率先与国际权威标准接轨,依据国际法制计量技术委员会颁布的《OIML R126 Evidential Breath alcohol analyzers》最新版的要求,实现了出口酒精气体温度、湿度的准确控制。检定装置具有清晰友好的人机对话界面,简单易用。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 指标:浓度范围:(40-500)× 10 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 扩展不确定度:Urel = 2%, k = 2 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 浓度调节时间: & lt 15s br/ & nbsp & nbsp & nbsp 重复性:0.2% br/ & nbsp & nbsp & nbsp 酒精气体温度: 34℃± 0.5℃,相对湿度大于90% /p /td /tr tr td width=" 100%" colspan=" 4" p style=" line-height: 1.75em " strong 应用前景: /strong br/ & nbsp & nbsp & nbsp 呼出气体酒精含量检测仪标准装置是应用于保障呼出气体酒精浓度计量准确性与溯源可靠性的专业设备。近年来随着汽车保有量的迅速增长,饮酒驾驶也逐渐成为当前重要的道路交通危害来源。我国交通执法部门大量采用呼出气体酒精含量检测仪作为判断是否酒驾的执法工具,酒检仪的计量性能是否准确关系到执法的公正性和权威性。研发呼出气体酒精含量检测仪标准装置对保障社会公共及人民生命财产安全具有重要作用,也是经济可持续发展的重要保障。呼出气体酒精含量检测仪标准装置建立以后,可以作为社会公用计量标准开展各类呼出气体酒精含量检测仪的检定校准工作,为社会提供呼出气体酒精浓度检测的溯源服务;也可以作为气体酒精传感器及检测设备的计量性能测试平台,联合各生产企业及科研、计量测试单位开展研发试验,提高气体酒精传感器及检测设备的技术水平。 /p /td /tr tr td width=" 100%" colspan=" 4" p style=" line-height: 1.75em " strong 知识产权及项目获奖情况: /strong br/ & nbsp & nbsp & nbsp 实用新型专利1项 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 专利名称:一种呼出气体酒精含量探测器检定装置 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 专利号:ZL201320830646.3 /p /td /tr /tbody /table p br/ /p
  • 一文解读气体传感器原理、分类、用途
    所谓气体传感器,是指用于探测在一定区域范围内是否存在特定气体和/或能连续测量气体成分浓度的传感器。在煤矿、石油、化工、市政、医疗、交通运输、家庭等安全防护方面,气体传感器常用于探测可燃、易燃、有毒气体的浓度或其存在与否,或氧气的消耗量等。气体传感器主要用于针对某种特定气体进行检测,测量该气体在传感器附近是否存在,或在传感器附近空气中的含量。因此,在安全系统中,气体传感器通常都是不可或缺的。从工作原理、特性分析到测量技术,从所用材料到制造工艺,从检测对象到应用领域,都可以构成独立的分类标准,衍生出一个个纷繁庞杂的分类体系,尤其在分类标准的问题上目前还没有统一,要对其进行严格的系统分类难度颇大。气体传感器的分类从检测气体种类上,通常分为可燃气体传感器(常采用催化燃烧式、红外、热导、半导体式)、有毒气体传感器(一般采用电化学、金属半导 体、光离子化、火焰离子化式)、有害气体传感器(常采用红外、紫外等)、氧气(常采用顺磁式、氧化锆式)等其它类传感器。从使用方法上,通常分为便携式气体传感器和固定式气体传感器。从获得气体样品的方式上,通常分为扩散式气体传感器(即传感器直接安装在被测对象环境中,实测气体通过自然扩散与传感器检测元件直接接触)、吸入式气体传感器(是指通过使 用吸气泵等手段,将待测气体引入传感器检测元件中进行检测。根据对被测气体是否稀释,又可细分为完全吸入式和稀释式等)。从分析气体组成上,通常分为单一式气体传感器(仅对特定气体进行检测)和复合式气体传感器(对多种气体成分进行同时检测)。按传感器检测原理,通常分为热学式气体传感器、电化学式气体传感器、磁学式气体传感器、光学式气体传感器、半导体式气体传感器、气相色谱式气体传感器等。先来了解一下气体传感器的特性:1、稳定性稳定性是指传感器在整个工作时间内基本响应的稳定性,取决于零点漂移和区间漂移。零点漂移是指在没有目标气体时,整个工作时间内传感器输出响应的变化。区间漂移是指传感器连续置于目标气体中的输出响应变化,表现为传感器输出信号在工作时间内的降低。理想情况下,一个传感器在连续工作条件下,每年零点漂移小于10%。2、灵敏度灵敏度是指传感器输出变化量与被测输入变化量之比,主要依赖于传感器结构所使用的技术。大多数气体传感器的设计原理都采用生物化学、电化学、物理和光学。首先要考虑的是选择一种敏感技术,它对目标气体的阀限制或爆炸限的百分比的检测要有足够的灵敏性。3、选择性选择性也被称为交叉灵敏度。可以通过测量由某一种浓度的干扰气体所产生的传感器响应来确定。这个响应等价于一定浓度的目标气体所产生的传感器响应。这种特性在追踪多种气体的应用中是非常重要的,因为交叉灵敏度会降低测量的重复性和可靠性,理想传感器应具有高灵敏度和高选择性。4、抗腐蚀性抗腐蚀性是指传感器暴露于高体积分数目标气体中的能力。在气体大量泄漏时,探头应能够承受期望气体体积分数10~20倍。在返回正常工作条件下,传感器漂移和零点校正值应尽可能小。气体传感器的基本特征,即灵敏度、选择性以及稳定性等,主要通过材料的选择来确定。选择适当的材料和开发新材料,使气体传感器的敏感特性达到优。接下来是关于不同气体传感器的检测原理、特点和用途:一、半导体式气体传感器根据由金属氧化物或金属半导体氧化物材料制成的检测元件,与气体相互作用时产生表面吸附或反应,引起载流子运动为特征的电导率或伏安特性或表面电位变化而进行气体浓度测量的。从作用机理上可分为表面控制型(采用气体吸附于半导体表面而产生电导率变化的敏感元件)、表面电位型(采用 半导体吸附气体后产生表面电位或界面电位变化的气体敏感元件)、体积控制型(基于半导体与气体发生反应时体积发生变化,从而产生电导率变化的工作原理) 等。可以检测百分比浓度的可燃气体,也可检测ppm级的有毒有害气体。优点:结构简单、价格低廉、检测灵敏度高、反应速度快等。不足:测量线性 范围较小,受背景气体干扰较大,易受环境温度影响等。二、固体电解质气体传感器固体电解质是一种具有与电解质水溶液相同的离子导电特性的固态物质,当用作气体传感器时,它是一种电池。它无需使气体经过透气膜溶于电解液中,可以避免溶液蒸发和电极消耗等问题。由于这种传感器电导率高,灵敏度和选择性好,几乎在石化、环保、矿业、食品等各个领域都得到了广泛的应用,其重要性仅次于金属—氧化物一半导体气体传感器。这种传感器介于半导体气体传感器和电化学气体传感器之间,选择性、灵敏度高于半导体气体传感器,寿命长于电化学气体传感器,因此得到广泛应用。这种传感器的不足之处是响应时间过长。三、催化燃烧式气体传感器这种传感器实际上是基于铂电阻温度传感器的一种气体传感器,即在铂电阻表面制备耐高温催化剂层,在一定温度下,可燃气体在表面催化燃烧,因此铂电阻温度升高,导致电阻的阻值变化。由于催化燃烧式气体传感器铂电阻外通常由多孔陶瓷构成陶瓷珠包裹,因此这种传感器通常也被称为催化珠气体传感器。理论上这种传感器可以检测所有可以燃烧的气体,但实际应用中有很多例外。这种传感器通常可以用于检测空气中的甲烷、LPG、丙酮等可燃气体。四、电化学气体传感器电化学气体传感器是把测量对象气体在电极处氧化或还原而测电流,得出对象气体浓度的探测器。包含原电池型气体传感器、恒定电位电解池型气体传感器、浓差电池型气体传感器和极限电流型气体传感器。1、原电池型气体传感器(也称:加伏尼电池型气体传感器,也有称燃料电池型气体传感器,也有称自发电池型气体传感器),他们的原理行同我们用的干电池,只是,电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例,氧在阴极被还原,电子通过电流表流到阳极,在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫等。2、恒定电位电解池型气体传感器,这种传感器用于检测还原性气体非常有效,它的原理与原电池型传感器不一样,它的电化学反应是在电流强制下发生的,是一种真正的库仑分析(根据电解过程中消耗的电量,由法拉第定律来确定被测物质含量)传感器。这种传感器用于:一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中,是目前有毒有害气体检测的主流传感器。3、浓差电池型气体传感器,具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧,会自发形成浓差电动势,电动势的大小与气体的浓度有关,这种传感器实例就是汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。4、极限电流型气体传感器,有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧(气)浓度传感器,用于汽车的氧气检测,和钢水中氧浓度检测。主要优点:体积小,功耗小,线性和重复性较好,分辨率一般可以达到0.1ppm,寿命较长。主要不足:易受干扰,灵敏度受温度变化影响较大。五、PID——光离子化气体传感器PID由紫外光源和气室构成。紫外发光原理与日光灯管相同,只是频率高,能量大。被测气体到达气室后,被紫外灯发射的紫外光电离产生电荷流,气体浓度和电荷流的大小正相关,测量电荷流即可测得气体浓度。可以检测从10ppb到较高浓度的10000ppm的挥发性有机物和其他有毒气体。许多有害物质都含有挥发性有机化合物,PID对挥发性有机化合物灵敏度很高。六、热学式气体传感器热学式气体传感器主要有热导式和热化学式两大类。热导式是利用气体的热导率,通过对其中热敏元件电阻的变化来测量一种或几种气体组分浓度的。其在工业界的应用已有几十年的历史,其仪表类型较多,能分析的气体也较广泛。热化学式是基于被分析气体化学反应的热效应,其中广泛应用的是气体的氧化反应(即燃烧),其典型为催化燃烧式气体传感器,其主要工作原理是在一定温度下,一些金属氧化物半导体材料的电导率会跟随环境气体的成份变化而变化。其关键部件为涂有燃烧催化剂的惠斯通电桥,主要用于检测可燃气体,如煤气发生站、制气厂用来分析空气中的CO、H2 、C2H2等可燃气体,采煤矿井用于分析坑道中的CH4含量,石油开采船只分析现场漏泄的甲烷含量,燃料及化工原料保管仓库或原料车间分析空气中的石油蒸 气、酒精乙醚蒸气等。七、红外气体传感器一个完整的红外气体传感器由红外光源、光学腔体、红外探测器和信号调理电路构成。这种传感器利用气体对特定频率的红外光谱的吸收作用制成。红外光从发射端射向接收端,当有气体时,对红外光产生吸收,接收到的红外光就会减少,从而检测出气体含量。目前较先进的红外式采用双波长、双接收器,使检测更准确、可靠。优点:选择性好,只检测特定波长的气体,可以根据气体定制;采用光学检测方式,不易受有害气体的影响而中毒、老化;响应速度快、稳定性好;利用物理特性,没有化学反应,防爆性好;信噪比高,抗干扰能力强;使用寿命长;测量精度高。缺点:测量范围窄;怕灰尘、潮湿,现场环境要好,需要定期对反射镜面上的灰尘进行清洁维护;现场有气流时无法检测;价格较高。八、磁学式气体分析传感器在磁学式气体分析传感器中,常见的是利用氧气的高磁化特性来测量氧气浓度的磁性氧量分析传感器,利用的是空气中的氧气可以被强磁场吸引的原理。其氧量的测量范围宽,是一种十分有效的氧量测量传感器。常用的有热磁对流式氧量分析传感器(按构成方式不同,又可细分为测速热磁式、压力平衡热磁式)和磁力机械式氧量分析传感器。主要用途:用于氧气的检测,选择性极好,是磁性氧气分析仪的核心。其典型应用场合有化肥生 产、深冷空气分离、火电站燃烧系统、天然气制乙炔等工业生产中氧的控制和连锁,废气、尾气、烟气等排放的环保监测等。九、气相色谱式分析仪基于色谱分离技术和检测技术,分离并测定气样中各组分浓度,因此是全分析传感器。在发电厂锅炉试验中,已有应用。工作时,从进样装置定期采取一定容积的气样,在流量一定的纯净载气(即流动相)携带下,流经色谱柱,色谱柱中装有称为固定相的固体或液体,利用固定相对气样各组分的吸收或溶解能力的不同,使各组分在两相中反复进行分配,从而使各组分分离,并按时间先后流出色谱柱进入检测器进行定量测定。根据检测原理,气相色谱式分析仪又细分为浓度型检测器和质量型检测器两种。浓度型检测器测量的是气体中某组分浓度瞬间的变化,即检测器的响应值和组分的浓度成正比。质量型检测器测量的是气体中某组分进入检测器的速度变化,即检测器的响应值和单位时间进入检测器某组分的量成正比。常用的检测器有TCD热导检测器、FLD氢火焰离子化检测器、HCD电子捕获检测器、FPD火焰光度检测器等。优点:灵敏度高,适合于微量和痕量分析,能分析复杂的多相分气体。不足:定期取样不能实现连续进样分析,系统较为复杂,多用于 试验室分析用,不太适合工业现场气体监测。十、其他气体传感器1.超声波气体探测器这种气体探测器比较特殊,其原理是当气体通过很小的泄漏孔从高压端向低压端泄漏时,就会形成湍流,产生振动。典型的湍流气流会在差压高于0.2MPa时变成因素,超过0.2MPa就会产生超声波。湍流分子互相碰撞产生热能和振动。热能快速分散,但振动会被传送到相当远的距离。超声波探测器就是通过接收超声波判断是否有空气泄漏。这类探测器通常用于石油和天然气平台、发电厂燃气轮机、压缩机以及其它户外管道。2.磁氧分析仪这种气体分析仪是基于氧气的磁化率远大于其他气体磁化率这一物理现象,测量混合气体中氧气的一种物理气体分析设备。这种设备适合自动检测各种工业气体中的氧气含量,只能用于氧气检测,选择性极好。
  • 光学气体传感器你选对了吗
    根据应用场景选择合适传感器光学气体传感器是多种分析设备的核心部件,直接决定了仪器的性能指标和功能,仪器设计之初,传感器选型非常重要。市面上各种原理、各个厂家的光学气体传感器琳琅满目,指标参数参差不齐,要如何选择最合适、性价比最高的传感器呢?实际上每款传感器都有其优缺点和适用范围,要么性能指标有优势,要么可靠性更值得信赖,要么价格便宜等等。要根据具体需求和应用场景选择合适传感器,比如经常要测量组分繁杂、湿度高的气体,最好选择UVDOAS、FTIR这类色散分光原理的气体传感器。关于传感器的性能、体积、功耗、扩展性、价格等要综合权衡。 传感器性能指标权衡选择光学气体传感器,首先传感器的关键指标参数要优于预研仪器的设计参数,除体积重量外,一般要考虑以下几点要素,(每个要素都很复杂,本期先简单描述,后面几期再根据反馈详细分析):1. 测量气体种类和干扰。前者好理解,要和仪器的目标气体一致,比如开发环境空气CO2分析仪器选择低量程LY-NDIR双通道CO2模块就完全能满足要求,但在背景气中有干扰组分的就要同时考虑干扰组分的同时测量,这是很多仪器开发者经常忽略的问题。比如开发污染源SO2分析仪选择NDIR原理就要考虑烟气常见组分CH4的干扰,因为红外波段CH4在SO2吸收峰处同样有吸收,会带来正干扰,当然选择紫外差分原理的如LY-UVDOAS系列的传感器就不用考虑CH4干扰。2. 量程、检出限和线性误差。分别代表了传感器的实际测量范围、最低响应浓度和结果正确度,其中量程和检出限指标是一对有点矛盾的参数,一般长光程设计的传感器,会有低的检出限和量程指标,反之亦然,当然,也有少数高端的传感器可以两者都兼顾,比如崂应的UVDOAS系列传感器,通过自适应调整光谱波段算法,测超低浓度时选择强吸收谱段反演计算测,超高浓度时选择弱吸收谱段反演计算,这样两个参数都能获得很优秀的指标。3. 响应时间、重复性和稳定性响应时间一般是T90、T10,表征了传感器的响应速度,跟气室体积、气体流速和平滑算法都有关系,因此也与精度、检出限指标有点负相关。关于重复性和稳定性,一般是在环境条件稳定的情况下,反复多次测量结果的一致性程度。4. 漂移(零漂、量漂)和适用温度范围漂移指标分为不同时间的漂移,常见的有1h/4h/8h/24h/月/年漂移,便携式仪器,小时漂移更重要,在线运行仪器月漂移也很重要,这关系到仪器设计或运行时的调零周期,有些仪器还需要设计自动调零气路。适用温度范围,在本文中不仅指传感器可工作的温度范围,还代表确保传感器精度/线性误差满足指标的温度范围,温度对光学气体传感器的影响非常大,所以需要确定精度是在什么温度范围内能满足。有些传感器比如崂应UVDOAS/NDIR/NDUV系列,采取了大量的措施确保了温度适用性,指标表里的误差均是指在工作温度范围内都能满足的误差;也有很多传感器指标误差中仅仅在室温条件满足(有些在指标表中看不出,有些会用温度漂移1℃示值漂移不超过满量程的多少来描述),这样就意味着仪器设计中要考虑增加对气体传感器应用环境的恒温设计或温度补偿算法,以满足仪器的高低温性能指标要求,据了解在多个领域的标准中都有仪器高低温适用性指标要求,毕竟仪器的客户群体大多分布在全国各地,四季温差、昼夜温差跨度非常大。5. 考虑升级和可扩展性,在仪器整个生命周期中,满足当前设计指标就可以?还是会根据市场需求而扩展升级(这种情况在快速发展的行业中是经常出现的,污染源监测行业指标就一直随着环保需求而不断收紧)?如果是后者,在核心传感器选型时就要考虑传感器的指标可扩展性,市面有少数高端传感器具备扩展空间,比如崂应的大部分UVDOAS传感器和NDIR传感器可以在硬件不变的情况下升级扩展量程,LY-UVDOAS更是可以在原基础上扩展测量气体的种类,然而这些扩展功能是基于深厚的技术水平的,能做到、做好的不多,有仪器扩展升级考量的要仔细甄别,选择对的传感器,有利于仪器的快速升级、缩减研发时间和成本。关于光学气体传感器的价格和价值这是个有意思的话题,本文简单一说。市面上不同传感器价格差异很大,这跟很多因素有关,最关键的还是指标。有些传感器是半定量的,有个不离谱的示值就可以,仅作为一个参考,这种很便宜;有些较准确,可以作为阈值判断用,价格一般;有些给出精确示值,比如误差在±5%以内,属于工业级的,价格较高;有些更高端的传感器给出更精确示值、表现非常好的环境使用性,比如误差在±2%甚至±1%以内,价格很高。不同等级的传感器,价格差异是数量级的,毕竟气体传感器做到一定精度指标之后,每一点小的提升,都会需要付出很高的成本代价去实现。所以,要根据预研仪器的要求和定位选择最合适的传感器。另外,传感器的附加值差异也很大,比如价格对比时,不要单独看一个传感器的价格,要看测一种气体的价格,比如多通道LYNDIR传感器一种气体的价格就明显低于多个单一气体传感器,同时去除了相互间的干扰,节省了体积,对仪器设计而言,增加功能同时省时、实力、省空间,性价比自然高很多。关于传感器之外的隐形附加价值也要权衡。比如购买崂应的传感器,就附加了定制化的解决方案,协助根据应用场景选择最佳好传感器、设计时用好,高质量的售后服务和可能的升级空间。最后,传感器基本选好了后,还要实测,尤其上文中提到的几个关键指标,毕竟光学气体传感器良莠不齐,自己测过才知道。欢迎致电崂应咨询交流。
  • 气体传感器企业汉威电子与第三方检测机构华测检测创业板上市
    气体传感器企业汉威电子创业板首批上市   在首批公布招股说明书的10家创业板公司中,河南汉威电子股份有限公司因其产品具有较高技术壁垒,且主要应用于政府监管和重视的工业安全生产领域,公司表现出的稳定持续的高速成长性,受到了机构投资者的广泛关注。公司昨日在上海举办的现场路演推介会吸引了众多机构投资者的积极参与。   机构投资者纷纷给予公司较高的评价,并就公司产品的核心技术、市场竞争情况、应用领域、政策扶持力度、募投项目的发展前景等问题与公司的高管层进行了充分的交流。   气体传感器是气体检测仪器仪表的核心部件。汉威电子掌握了大量的关于气体传感器选型、气敏材料配方、生产工艺、工业设计等方面的专利或者是非专利技术,成为国内唯一能够同时生产半导体类、催化燃烧类、电化学类及红外光学类四大主要类别气体传感器产品的企业,从源头上摆脱了对国外厂商的技术依赖,成为行业内填补国内空白、替代进口的领跑者。由于公司掌握了传感器的核心技术及生产能力,拥有生产检测仪器仪表的技术优势和成本优势,同时所处行业技术壁垒较高,需要严格的行业认证才能进入,因此公司毛利率达到50%以上,高于可比上市公司的平均水平。   传感器产业是国内外公认的具有广阔发展前途的高技术产业。作为该产业的一个重要分支,气体传感器在燃气、冶金、航天、石油石化、煤炭、化工、环保、煤气化等十个行业均有广泛的应用。随着国家和人民对健康和安全的日益重视,以及各大产业振兴规划都将推动国内气体检测仪器仪表市场的高速增长,预计未来三年将保持30%以上的增长率,2012年需求量超过1500万台,市场规模为30亿元以上。   面对未来几年巨大的市场需求,汉威电子将是传感器行业发展最大的受益者之一。公司的成长性和盈利能力在电子板块处于领先水平,自成立以来始终保持快速的发展势头,在2006年至2009年的三年发展中,营业收入由2910万元增长到9733万元,复合增长率达到82%,净利润由734万元增长到2969万元,复合增长率达到101%,公司的核心传感器产品的市场份额由29%增长到53%。   汉威电子此次募投项目主要投入红外气体传感器和检测器产品以及电化学气体检测仪器仪表。前者主要用于工矿企业中危险气体的检测,后者中的电化学酒精传感器可以用于各类呼出气体酒精浓度监测仪表,便于交通警察对机动车驾驶员进行饮酒检测。随着政府监管部门和民众对安全生产的日益重视,未来工矿企业必将加大对危险气体的检测投入,使得红外气体传感器具有良好稳定的成长性 而政府加大对酒后驾车的监管力度后,未来电化学酒精传感器的需求也有较大的增长空间。   据悉,目前汉威电子是国内唯一有能力产业化生产电化学传感器和红外传感器的企业,而国内其他竞争对手均需进口相关核心器件,公司具备明显的技术和成本优势。随着募投项目的逐步投产,预计2012年产量将占仪器仪表总产量的30%以上,销售收入达到仪器仪表总销售收入的50%以上,公司营业收入和净利润年均复合增长率均在30%以上,高于行业平均增速。 华测检测登陆创业版 拟募集资金2.75亿元   据央视新闻频道消息,21日上会的五家创业板企业四家过会一家被否。过会的四家企业为北京北陆药业股份有限公司、西安宝德自动化股份有限公司、深圳市华测检测技术股份有限公司、武汉中元华电科技股份有限公司。   深圳市华测检测技术股份有限公司是一家全国性、综合性的独立第三方检测服务机构,主要从事工业品、消费品、生命科学以及贸易保障领域的技术检测服务,目前在国内拥有近30家分支机构组成的业务网络,拥有化学、生物、物理、机械、电磁等领域的30个实验室,取得了CMA计量认证与CNAS国家合格评定委员会实验室认可资格和检查机构认可资格,并依据ISO17025、ISO17020进行管理。本次发行股数为2100万股,发行后的总股本为8177万股,主承销商为平安证券。   在发行前,万里鹏、万峰父子合计持有公司45.74%股权,是公司控股股东和实际控制人。万峰为公司董事长,万里鹏任公司董事。   本次发行A股预计募集资金2.75亿元,主要用于建设华东检测基地和华南检测基地,项目建成后将极大地充实实验室检测网络,扩大市场份额,提高市场占有率。另据消息:   10月30日,随着创业板开市宝钟的敲响,CTI华测检测正式在深交所挂牌上市,CTI华测检测不仅成为深圳市首家在创业板上市的公司,也是国内首家成功上市的第三方检测机构。   此次,CTI华测检测成功登陆创业板,其股票代码为300012,本次公开发行股票2100万股。   作为国内最大的民营第三方测试、检验和认证服务的开拓者和领先者,其业务范围涵盖了工业品检测、消费品检测、贸易保障和生命科学四个领域。一直以来,CTI华测检测坚持为众多行业和产品提供一站式的质量解决方案,提升企业竞争力,以满足其对品质的更高要求。   目前,CTI华测检测已经拥有30多家分支机构组成的服务网络,取得了中国合格评定国家认可委员会CNAS认可及计量认证CMA资质,并获得了英国UKAS,新加波SPRING,美国CPSC认可,检测报告具有国际公信力。   以上市为契机,CTI华测检测将持续提高其检测能力,更好的为各行各业提供全面的、高质量的服务,此次成功上市,不仅标志着华测检测在成长的道路上迈出了重要的一步,更重要的是为CTI华测检测以后全方位服务能力的提升打下了坚实的基础。   深圳市华测检测技术股份有限公司:http://www.cti-cert.com/
  • 超声波气体流量传感器国产化助力燃气计量行业转型升级
    一、燃气表行业背景分析近年来,我国加快推进“煤改气”工程建设,天然气已经成为我国现代清洁能源体系的主体能源之一。到2020年,天然气在一次能源消费结构中的占比力争达到10%左右,到 2030 年,占比提高到15%左右。在这些燃气迅速发展的利好消息促进下,燃气计量行业将迎来巨大的发展契机。膜式燃气表因其技术成熟、质量稳定和价格低廉等优点,在我国城市燃气发展中得到广泛应用,随着计算机和微电子技术的发展,膜式表也逐步实现了智能化,目前在燃气计量行业仍然占据着主导地位。但膜式燃气表结构复杂、易磨损、易受管道介质温度压力等客观因素的影响,导致测量精度降低。热式(MEMS)燃气表是利用热传递原理测量燃气标准状况下流量的一种新型燃气计量器具,采用全电子结构,无机械运转部件,体积小、精度高。虽然可以针对特定天然气组分进行修正,但是从原理上还是易受多种不同气体组分影响,温度的影响修正也相对复杂,同时长期的污染物沉积使得MEMS芯片响应变慢影响精度,使得其应用受到限制。超声波燃气表以其非接触测量、无可动部件、无压力损失、极高的计量精度和可结合更多的智能化应用等优势,引起国内外的高度重视,是近年来燃气计量领域的开发热点。 二、超声波燃气表的研究与应用现状其实早在上世纪九十年代,英国、德国等国的多家燃气公司已陆续开发了超声波燃气表。受当时超声波探头、计时芯片、电子技术等的因素限制,价格还是非常高昂,无法与传统膜式燃气表竞争。进入二十世纪后,超声波燃气表的关键部件价格大大降低,迎来了超声波燃气表的快速发展。日本东京燃气公司于2003年7月开展了超声波燃气表的各种现场测试,于2005年率先安装了5000台超声波燃气表至用户家中,在2008年全面使用超声波燃气表。目前国际上的超声波燃气表技术主要来源于松下、西门子等公司,他们在超声波领域深耕多年,从流道结构、软件算法、超声波换能器及模块到整机,都有着诸多专利。虽然国内现有多家燃气表公司已开始研发超声波燃气表,但是大多数厂家还是使用松下的超声波燃气表传感器方案,也就是购买松下的电路板和超声波探测器,自己配套外壳组装成超声波燃气表。这样的模式使得国内厂家生产的超声波燃气表价格偏高,市场推广受到限制。我国燃气表产业生态已经基本建立,因此积极开展自主知识产权、可以满足燃气表规范要求的超声波气体流量传感器的技术研究,对于打破国外技术垄断、促进我国燃气表转型升级发展具有重要意义。 三、超声波燃气表用气体流量传感器核心关键(1)超声波换能器的自主研制。目前满足超声波燃气表计量要求的核心部件的超声波换能器基本都是进口,价格占总成本的40%。国产化的难点是其带宽以及高低温特性,既要保证较长的测试距离提高测试分辨率、较高灵敏度提高信噪比,还需要考虑不同温度下的测试漂移。 (2)燃气表的性能和稳定性问题。超声波燃气表由于无机械部件,理论上稳定性较传统膜式表要高很多,但膜式表在国内多年的使用中,已广泛被燃气表公司和客户接受。超声波燃气表如何在稳定性上达到燃气表公司的需求,打消燃气表公司的顾虑,是超声波燃气表迈向市场化的非常重要的一关。(3)气体污染问题。与膜式燃气表一样,由于超声波燃气表的常年运行,燃气中的粉尘或杂质会附着在超声波换能器上,影响换能器对信号的接收敏感度,从而影响燃气表测量准确度。(4)气源适应性问题。天然气密度比空气小,信号也较空气小;不同密度的气体通过超声波换能器后,其信号的波形会很不稳定。超声波信号传输会受传播介质、环境(温度、湿度、压力)以及管道内反射等各种因素影响,接收到的超声波信号通常存在着波形变化、幅值变化。因此,家用波燃气表要想进入家庭,并广泛使用,对气源的适应性是需要克服的最重要一关。 四、超声波燃气表用气体流量传感器技术特点四方光电公司自2008年开展对超声波气体传感器的研究以来,通过在超声波换能器、时间计量芯片以及时差自动计算方法、流程成分同时感知等领域取得突破,特别是在超声波氧气流量传感器、超声波沼气流量计等领域实现了规模化生产应用,具有较好的技术和产业基础。针对家用燃气表需要的超宽量程比、宽温度范围、抗污能力、脉动气流测量等特殊要求,开发成功满足超声波燃气表用的超声波气体流量传感器。(1)“L”型流道结构设计。超声波燃气表用超声波气体流量传感器采用“L”型流道设计,包括腔体、进气口、出气口及两个超声波换能器,通过将气室腔体的横截面设置为圆形,将超声波信号在第一个换能器安装孔和第二换能器安装孔之间的传播路径设置为“L”型流道,如图1所示。 图1. 燃气表用超声波气体流量传感器结构原理图传统超声波燃气表气体流量计量气室的“W”型发射流道,“V”型对射单通单流道以及“N”型对射单通单流道,都是通过超声波在流道内产生一次或多次反射而形成的路径以增加超声波声程,间接增大了换能器的有效距离,从而获得更高测量精度。但其缺点是通过反射后探测器信号较弱,信噪比降低,对换能器的要求很高。因此造成成本也较高。采用“L”型流道、圆形横截面的超声波燃气模块,克服了现有超声波燃气表气体流量计量气室管道的横截面积较大,气室体积较大,成本较高的问题,以及两个超声波换能器之间传播距离较短,降低测量结果准确性的问题。同时,还避免了被测气体中的污染物污染超声波换能器,从而影响检测结果准确性的问题。(2)用双阈值过零检测与数据选择技术。以时差法超声波气体流量计为基础,采用双阈值过零检测与数据选择算法技术,区别于超声波自动增益控制法,不对信号进行处理,通过关联幅值与飞行时间周期变化的关系,根据幅值判断飞行时间是否发生周期性变化,从实际测量得到多个结束方波脉冲对应的时间值中选择合适的结果,作为最终的飞行时间,从而精确计算气体流量。(3)自动调零算法。燃气表在温度、压力等外部因素变化条件下,对超声信号产生一定的影响,从而影响计量的时间差;此产生的时间差变化,可能只有ns级别,对高端流量几乎没影响;但对于低端流量,特别是Qmin,影响非常大,造成测量精度超过标准要求。另外,燃气表在无流量情况下的零点,可能受到超声波换能器零点的漂移影响,产生整体计量的漂移,对低端流量造成较大的影响,这是低端流量精度和稳定性超标最重要的原因。针对超声波换能器的零点漂移问题,在软件算法上,采用自动调零的处理算法,超声波燃气表采用可调整的零点,并根据超声波换能器的信号波动特点,软件上自动调整超声波燃气表的零点,保证在外部因素或内部因素作用下,超声波燃气表的零点随环境变化而适当做出调整,抵消由于零点漂移对低端流量产生的影响;同时,考虑电路整体对时间差值的影响,在软件算法上,补偿此部分对测量的影响。 五、超声波燃气表用气体流量传感器的应用基于专利的气体流量传感器硬件和软件核心技术,四方光电公司针对我国家用表以及五小工商户客户的需求,成功开发出超声波家用和商用燃气表。其核心传感器部件见图2:图2. 家用和商用超声波燃气表核心传感器部件解决核心燃气表气体流量传感器后,就可以利用以往具有的外壳、皮膜阀、电源管理等组装燃气表。图3是采用超声波核心流量传感器的G4燃气表。 图3. G4超声波燃气表(内置国产化核心流量传感器)根据燃气表的计量要求,进行了宽量程的燃气表误差特性以及耐久性实验。 图4. G4超声波燃气表典型误差曲线 图5. G4超声波燃气表耐久性误差曲线由于我国超声波燃气表的国家标准还处于征求意见稿阶段,因此借鉴了EN-14236欧洲有关“ultrasonic-domestic-gas-meters”标准进行完整的测试。除以上图示的基本试验,还进行了线性度、压损、高低温、交变湿热、耐粉尘、脉动流量等试验。试验表明基于超声波气体流量传感器核心模块的燃气表均满足燃气表的各项指标要求。作者简介熊友辉博士,教授级高工。中国科协九大代表、中国仪器仪表学会理事、分析仪器分会副理事长。主持过科技部重大科学仪器设备开发专项、工信部物联网专项、湖北省重大科技专项等多项国家和省市科技项目。现任武汉四方光电科技有限公司总经理。 公司简介武汉四方光电科技有限公司是一家专业从事气体传感器、气体分析仪器及物联网解决方案的国家高新技术企业,其全资子公司——四方仪器自控系统有限公司,以自主知识产权的核心传感器技术为依托,陆续推出了红外/紫外烟气分析仪、红外煤气分析仪、红外天然气热值仪、激光拉曼气体分析仪等气体成分分析仪器,并先后研制了超声波气体流量计、超声波燃气表核心传感器部件、智能超声波燃气表等燃气流量测量产品。四方光电通过了ISO9001、ISO14000、ISO18000、IATF16949等有关质量、环境、健康安全、汽车电子等体系认证,目前已与多家世界五百强企业建立长期配套合作关系。
  • 顶空气体分析仪国产与进口传感器的对比
    在现代科学技术快速发展的背景下,顶空气体分析仪作为一种高精度、高效率的气体成分检测设备,在食品、环境监测、化学及医药等多个领域发挥着不可或缺的作用。其核心部件——传感器,直接决定了分析仪的性能优劣。本文将从技术性能、品质控制、适应性及成本效益等方面,详细对比国产与进口传感器在顶空气体分析仪中的应用。一、技术性能对比国产传感器的技术进步近年来,国内传感器技术取得了显著进步,部分国产传感器在精度、稳定性和可靠性方面已经达到或接近进口传感器的水平。特别是在一些特定领域和应用场景中,国产传感器通过不断优化材料和制造工艺,逐步缩小了与进口产品的差距。例如,在顶空气体分析仪中,一些国产电化学传感器能够精确检测氧气、一氧化碳等气体的浓度,且响应速度快、选择性好。进口传感器的技术优势相比之下,进口传感器通常使用更为先进的技术和制造工艺,具有更高的精度、稳定性和可靠性。这些传感器在设计和生产过程中,经过严格的测试和验证,确保了在各种复杂环境条件下的稳定工作。在顶空气体分析仪中,进口传感器能够更准确地测量低浓度气体,且长期运行稳定性更佳,适用于对精度要求极高的场合。二、品质控制对比国产传感器的品质提升虽然国产传感器在品质控制方面仍有提升空间,但近年来国内企业加大了对品质控制的投入,通过建立完善的质量管理体系和严格的检测流程,不断提高产品的品质水平。一些国产传感器厂商还引入了国际先进的品质控制标准,确保产品质量的稳定性和可靠性。进口传感器的品质保证进口传感器通常经过严格的品质控制和质量认证,产品质量较为稳定可靠。这些传感器在生产过程中,每一个环节都经过严格把关,确保产品符合国际标准和客户要求。同时,进口传感器厂商还提供完善的售后服务和技术支持,确保客户在使用过程中遇到的问题能够得到及时解决。三、适应性对比国产传感器的适应性拓展国产传感器在适应性方面也在不断进步。随着国内传感器技术的不断发展,国产传感器逐渐能够适应更广泛的工作环境和应用场景。例如,在顶空气体分析仪中,一些国产传感器已经能够在高温、高压等恶劣环境下稳定工作,满足了特殊行业的需求。进口传感器的广泛适应性进口传感器在适应性方面通常具有更高的表现。这些传感器经过长期的市场验证和技术积累,已经能够适应各种复杂多变的工作环境和应用场景。在顶空气体分析仪中,进口传感器不仅能够精确测量多种气体成分,还能在极端环境下保持稳定工作,为用户提供更加可靠的气体分析解决方案。四、成本效益对比国产传感器的成本优势国产传感器的最大优势在于其成本优势。由于国内生产成本相对较低,国产传感器的价格通常更为亲民。这使得在一些对成本敏感的应用中,国产传感器具有较大的市场竞争力。同时,随着国内传感器技术的不断进步和品质控制的提升,国产传感器的性价比越来越高,成为许多用户的首选。进口传感器的综合效益虽然进口传感器的价格相对较高,但其综合效益却不容忽视。首先,进口传感器的高精度、高稳定性和高可靠性能够为用户带来更加准确可靠的数据支持,提高生产效率和产品质量。其次,进口传感器的广泛适应性和完善的售后服务能够为用户提供更加全面的技术支持和解决方案。最后,从长远来看,使用进口传感器能够降低因设备故障和维修带来的额外成本和时间损失,提高整体的经济效益。结语综上所述,国产与进口传感器在顶空气体分析仪中的应用各有优劣势。在选择传感器时,用户需要根据具体的应用场景和需求来综合考虑。如果成本是主要的考虑因素且对精度要求不是极高,那么国产传感器可能是一个更好的选择;如果对精度、稳定性和可靠性有更高的要求且预算充足,那么进口传感器可能更适合。同时,随着国内传感器技术的不断发展和品质控制的提升,未来国产传感器有望在更多领域和场景中实现技术突破和应用拓展,为用户提供更加优质、高效的气体分析解决方案。
  • 蜂鸟气体传感器技术推出新网站
    蜂鸟传感技术推出了新网站,以进一步扩大其气体传感器OEM市场领先制造商的影响力。 该传感器已应用在重症护理,麻醉,病人监护,排放监测,水果储存,食品包装,热量测定和车辆废气测试等方面。 新网站展示了医疗和工业应用提供的OEM传感器的选件,以及欧洲,美洲,日本和亚太地区代表处的联系信息,并提供了全球化的语言版本,包括中文,葡萄牙语,巴西语和日语。 英国Crowborough技术中心以ISO 9001认证的最高标准配备生产设备,蜂鸟传感器技术是世界领先的仕富梅气体分析仪系列的核心。 蜂鸟传感器包含无损耗部件和许多传感器,可持续使用数十年,并提供无与伦比的性能,可靠性且易于集成。这种经验证的可靠性在过程和生命科学中的应用,使OEM合作伙伴为他们的客户提供了终身受益的产品。 传感器探测的气体范围包括氧气,一氧化碳,二氧化碳和甲烷气体,适用于包括连续排放监测(CEMS),水果储存,食品包装,热量测定和车辆废气测试等一系列应用。 产品系列包括著名的Paracube氧传感器,结合世界顶级的带切割制造工艺的气体分析技术。 最新推出的Paracube系列,Paracube Micro,提供了'新一代'集系统集成,灵活性,兼容性和可靠性程度无与伦比的设计理念,可方便的集成到通风系统,解剖麻醉,病人的监测和其他生命紧急医疗的应用中。 蜂鸟传感技术部的马丁考克斯说道:&ldquo 很高兴推出我们蜂鸟技术的新网站,这将帮助我们提升气体传感器全球制造商的形象&rdquo 。 &ldquo 我相信在我们专业团队的支持下,我们的传感器一定会得到我们主要制造商的肯定。&rdquo 蜂鸟传感器的网址:www.hummingbirdsensing.com
  • 4款传感器,满足工业气体安全还看MOCON
    众所周知,人类长期接触挥发性有机化合物(VOC)会导致呼吸系统问题、癌症和神经损伤;自然环境如空气、水和土壤等会造成破坏和污染。挥发性有机化合物(VOC) 是由工业和自然过程产生的潜在危险化合物。这些有害气体通常在正常大气条件下会蒸发,但室内环境中的VOC水平要高得多,因为许多制成品(如地毯、油漆和清洁用品等)都可能会排放这些物质。室外来源可能包括垃圾处理场、工业和碳氢化合物排放过量等。光电离检测器(PID) 是检测VOC水平的最简单、最有效的方法。在不靠气相色谱柱的情况下,膜康(MOCON)独立的PID可以使用便携式或固定式对许多挥发性有机化合物进行实时测量。1 易用型检测器VOC-TRAQ® II 基于最新的Baseline® piD-TECH® eVx™ 光电离传感器,VOC-TRAQ® II没有组合部件,采用简单的扩散方法,仍提供了快速的响应时间,既紧凑又实惠。一种灯能量之间有5个不同的检测级别,提供了广泛的检测功能。附带的VOC-TRAQ® II pc软件可以轻松进行校准、设置参数和显示数据图形。 特点及优势:紧凑型设计广泛的检测功能附带pc软件可编程报警级别和采样频率简单的设置和校准存储多达36,000个样品读数2带流动腔的VOC光电离检测器 VOC-TRAQ® II与流通式外壳结合在一起变成Baseline® VOC-TRAQ® II流动腔,进出口流道可用于远程样品输送,当与加压源或泵一起使用时,该装置可实现受控样品输送。VOC-TRAQ® II流动腔借助带有windows操作系统软件的pc能够远程监测和记录总挥发性有机化合物的存在。装置的高灵敏度归功于piD-TECH® eVx™ 光电离检测器。 膜康(MOCON)光电离检测器应用:环境监测:洁净室AMC、空气质量监测、无组织排放监测有毒气体监测:室内空气质量、检漏、OEM PID传感器工业过程分析和控制:饮料气体监测、工业气体混合控制、工艺气体分析、特种和工业气体监测、地面测井分析膜康(MOCON)的VOC-TRAQ® 总挥发性有机化合物(TVOC) 检测器是一种极具性价比的解决方案,使用基于windows的pc主动监测非爆炸性气体泄漏,通过存储多达36,000个样本读数随时间记录数据。VOC-TRAQ® 使用piD-TECH® eVx™ 光电离传感器来监测用户所需范围内的汽化气体。3OEM的首选piD-TECH® eVx™ 膜康(MOCON)屡获殊荣的专利piD-TECH® eVx™ 插入式传感器具有全面的光电离检测功能,其设计与大多数品牌的电化学传感器机械结构相似。其出色的特性使piD-TECH® 系列传感器成为想要在手持、移动或固定式设备中集成voc检测功能的oem制造商的理想选择。piD-TECH® eVx™ 的检测能力和最小检测量(MDQ)分为五个范围,对oem市场来说它具有更高的性价比和灵活性,同时兼具了市场上无法比拟的先进技术。 特点及优势:提供OEM集成支持可靠的长寿命灯泡:6000 小时易于清洁和现场维修,无需工具本质安全:UL、CAN/CSA、ATEX、IECEx认证内部输入电压调节,提高信号稳定性双重过滤,防止气溶胶和颗粒物的侵害4灵敏型传感器piD-POD piD-POD结构紧凑,由一个圆柱形外壳组成,可组装piD-TECH® eVx™ 光电离传感器和进/出样口。它适用于高达300 cc/min的进气流量,并配备了一个带配套适配器的PC接头。piD-POD采用膜康(MOCON)piD-TECH® eVx™ 传感器系列(单独出售),允许用户为应用选择所需的灵敏度和灯能量。光电离检测器(PID)不会破坏样品,因此piD-POD对于原始设备制造商来说是一种在其仪器设计中集成TVOC测量的直接手段。 特点及优势:用于piD-TECH® 传感器低死角密封设计集成到气体监测仪器中提供光电离检测的灵敏度几十年来,AMETEK MOCON一直是气体检测设备监测水平远低于OSHA行动限值的领先供应商。这得益于稳定、快速的检测结果可以让工作人员有足够的时间对日益增加的健康风险做出反应。
  • 新型纳米传感器可检测多种有害气体
    p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 据麦姆斯咨询报道,纳米气体传感器创新厂商AerNos近日宣布,它们开发出了一款微型、高精度、经济型纳米气体传感器,能够同时探测多种ppb级(十亿分之一)的有害气体,这款气体传感器专为物联网互联设备集成而设计。 /p p   利用AerNos专利的AerCNT技术,其智慧城市空气污染纳米气体传感器(AerSCAP)产品线得以探测一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、地表臭氧、二氧化硫以及瓦斯泄漏。目前,AerNos AerSCAP产品提供三种配置,分别能够支持同时探测3、4、7种有害气体。AerNos AerSCAP产品为固定式和移动应用进行了优化设计,能够方便的集成进入现有的城市基础设施,如街灯、泊车计时器、交通灯、监控系统、公共运输系统以及其他智慧城市实施。 /p p /p
  • 想酒驾?先过了车载酒精检测系统这一关
    世界卫生组织的调查显示,大约50%到60%的交通事故与酒后驾驶相关,这种害人害己行为已成为交通事故的第一大诱因。日前,美国研究人员开发出一种高灵敏度的车载酒精检测系统,一旦检测出驾驶员体内酒精含量超标,汽车就无法启动。其应用将大大减少酒驾行为,将酒驾所致交通事故扼杀在萌芽状态。   该系统被命名为司机酒精安全检测系统(DADSS),其使命是将酒精检测技术用在车辆上。据称该系统能够在一秒钟内检测出驾驶员血液中的酒精含量。如果驾驶员血液酒精含量超过0.08%(美国法律规定的酒驾标准),汽车将无法启动。对于21岁以下的司机,则采取零容忍政策,只要检测到酒精,无论多少都无法使用车辆。   为了获得准确可靠的数据,研究人员正在探索分别基于呼吸和接触的两种检测技术。本月早些时候,美国国家公路交通安全管理局公布了美国有史以来第一个车载酒精检测系统原型。   该系统安装有能够监测司机呼吸的传感器。传感器可以被安装在驾驶员一侧的车门或方向盘上,可发射出红外线检测气体分子。因为二氧化碳和酒精分子对光的吸收不同,传感器在收到数据后会对两者进行比较,即使在浓度很低的情况下,也能精确测定出驾驶员体内酒精含量。如果酒精分子与二氧化碳的比例超过一定的范围,就表明此时的酒精含量超标。   此外,还有一套基于皮肤接触的酒精检测技术。传感器会被安置在汽车的点火按钮或挡把上,在司机接触这些地方的时候,位于其下的传感器会检测出司机皮肤下血液中的酒精含量水平。   未来这套系统获准商用后,人们将能像选配紧急制动辅助系统和车道偏离警告系统一样,在购车时选配或在之后加装这种系统。美国高速公路安全管理局局长马克· 罗斯金德在接受美国媒体采访时表示,这套系统为车主提供了一个选择,同时也为打击酒驾提供了一个强大的新工具。   参与这套系统研发的有美国高速公路安全管理局和美国汽车交通安全联盟,后者代表汽车制造商,研究和测试则由独立的工程师和科学家进行。此外,该计划还得到了不少美国酒类行业协会的支持,其中就包括美国蒸馏酒理事会、美国啤酒批发商协会和美国葡萄酒和烈酒批发商协会。   显然,这种系统需要极高的准确度和可靠性。研究人员将对集成到车辆当中的原型进行实车测试。他们希望这项技术能够在几年内进行测试,并首先在商业和政府车队中获得应用。
  • VOC快检利器——光离子化气体传感器(PID)!!
    提起VOC检测,可能环境的小伙伴比较熟悉,今天主要跟大家分享一下光离子化气体传感器(PID)方法检测VOC。1、什么是VOC?VOC是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写,是在室温以气态分子的形态排放到空气中的所有有机化合物的总称。VOC 所涵盖的有机物种类繁多而且其组成成分多样,主要有:氯化物、苯类化合物、氟利昂化合物、有机醇、有机酮、有机醚、有机醛、有机酯、有机胺、有机酸以及石油烃化合物等。VOC及所形成的二次污染物不仅本身具有较强毒性对人们的健康带来负面影响,而且VOC作为臭氧和PM2.5的前体也影响着大气质量,是复合型空气污染的主要“贡献者“之一。2、VOC的检测方法检测VOC常见的方法有PID检测、GC-FID及GC-MS检测,其中GC-FID和GC-MS都是用来检测VOC气体总值的,在混合气体环境中不能检测出单独某一种VOC气体。GC-FID与GC-MS也可以测出具体某一种VOC气体成分,但价格昂贵,且体积大。其中PID传感器体积小、价格低廉、工作条件简单、能耗低,更适合作为便携式检测器。表1 VOC检测方法参数GC-MSGC-FIDPID使用方式氦气瓶氮气瓶、氢气瓶、空气瓶便携式重量非常重较重很轻尺寸体积非常大体积较大很小检测范围(ppm)更宽0~500000~10000数据线性全范围线性较好全范围线性较好低浓度线性良好选择性无选择性无选择性低能量灯增加选择性检测气体VOC气体VOC气体VOC气体、某些无机气体样品破坏检测破坏检测无损检测可回收操作使用极为复杂较为复杂简便简洁检测费用极其高高极低检测速度极其慢慢极快3、什么是PID?对于仪器分析的小伙伴,可能对GC-FID(氢火焰离子化检测器)与GC-MS(气质联用仪)使用更清楚,我们今天重点讲一下PID(光离子化检测器)。光离子化气体传感器(简称PID)由紫外光源和气室构成。PID 中激发待测气体离子化的源头就是电离室中的紫外灯,被测气体到达气室后,被紫外灯发射的紫外光电离产生电荷流,气体浓度和电荷流的大小正相关,测量电荷流即可测得气体浓度。紫外发光原理与日光灯管相同,只是频率高,能量大。图1 PID传感器结构PID工作原理:1、在真空玻璃腔内充入高纯稀有气体例如惰性气体。2、用可透紫外光的窗口将玻璃腔体密封。3、外加电磁场进行激发。4、在外加电磁场的作用下,被电离气体产生电流,进而被检测到。图2 PID传感器工作原理4、PID传感器类型与品牌调研PID传感器可以按照紫外灯能量、寿命及检测气体分类,主要可以分为以下类型。表2 PID传感器类型紫外灯能量(eV)9.6eV10.6eV11.6eV紫外灯寿命6个月12~24个月6个月检测气体种类114250300在VOC快检领域, PID传感器品牌几乎都是进口仪器公司,国产采用PID技术的检测设备仅镁汇科技一家企业。表3 PID传感器品牌品牌典型产品英国阿尔法AlphasensePID-A1英国离子科学Ion Science Ltd.FirstCheck F Ex6000,世界上首台PPB级PID检测器的多组分气体检测仪美国贝斯兰Baseline–MOCONPID-TECH FirstCheck F Ex6000MeiHui镁汇科技PID-GH,专注PID研发可替代进口品牌PID配件5、PID的国产替代通过分析比对,可以看出采用PID技术的检测设备与动辄花费大几十万的GC-FID、GC-MS相比,具有明显的优势,不但便携快捷而且设备成本低。表4 国产配件与进口配件对比类型价格货期特点进口配件国产3~5倍综上所述,目前国内PID气体传感器有了较大发展,对已知气体可以实现快速实时检测,有着广泛的应用前景。转载自公众号:实验室仪器分析
  • 浅析电化学型气体传感器的工作原理和检测方法
    p   要进行一个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,哪一种原理的传感器更为合适,国产还是进口,价格能否承受,还是自行研制。在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具体性能指标。 /p p strong 1.电化学型气体传感器的结构 /strong /p p   电化学式气体传感器,主要利用两个电极间的化学电位差,一个在气体中测量气体浓度,另一个是固定的参比电极。电化学式传感器采用恒电位电解方式和伽伐尼电池方式工作。有液体电解质和固体电解质,而液体电解质有分为电位型和电流型。电位型是利用电极电势和气体浓度之间的关系进行测量;电流型采用极限电流原理,利用气体通过薄层透气膜或毛细孔扩散作为限流措施,获得稳定的传质条件,产生正比于气体浓度或分压的极限扩散电流。 /p p   电化学传感器有两电极和三电极结构,主要区别在于有无参比电极。两电极CO传感器没有参比电极,结构简单,易于设计和制造,成本较低适用于低浓度CO的检测和报警;三电极CO传感器引入参比电极,使传感器具有较大的量程和良好的精度,但参比电极的引入增加了制造工序和材料成本,所以三电极CO传感器的价格高于两电极CO传感器,主要用于工业领域。两电极电化学CO传感器主要由电极、电解液、电解液的保持材料、出去干涉气体的过滤材料、管脚等零部件组成。 /p p strong 2.电传感器工作原理 /strong /p p   电化学气体传感器是一种化学传感器,按照工作原理一般分为:a.在保持电极和电解质溶液的界面为某恒电位时,将气体直接氧化或还原,并将流过外电路的电流作为传感器的输出;b.将溶解于电解质溶液并离子化的气态物质的离子作用与离子电极,把由此产生的电动势作为传感器输出;c.将气体与电解质溶液反应而产生的电解电流作为传感器输出;d.不用电解质溶液,而用有机电解质、有机凝胶电解质、固体电解质、固体聚合物电解质等材料制作传感器。 /p p strong 表1 各种电化学式气体传感器的比较 /strong /p table cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" border=" 1" tbody tr class=" firstRow" td style=" border-width: 1px medium border-style: solid none border-color: rgb(79, 129, 189) currentcolor padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" strong span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 种类 /span /strong /p /td td style=" border-width: 1px medium border-style: solid none border-color: rgb(79, 129, 189) currentcolor padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" strong span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 现象 /span /strong /p /td td style=" border-width: 1px medium border-style: solid none border-color: rgb(79, 129, 189) currentcolor padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" strong span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 传感器材料 /span /strong /p /td td style=" border-width: 1px medium border-style: solid none border-color: rgb(79, 129, 189) currentcolor padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" strong span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 特点 /span /strong /p /td /tr tr td style=" border: medium none background: rgb(211, 223, 238) none repeat scroll 0% 0% padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" strong span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 恒电位电解式 /span /strong /p /td td style=" border: medium none background: rgb(211, 223, 238) none repeat scroll 0% 0% padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 电解电流 /span /p /td td style=" border: medium none background: rgb(211, 223, 238) none repeat scroll 0% 0% padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 气体扩散电极,电解质水溶液 /span /p /td td style=" border: medium none background: rgb(211, 223, 238) none repeat scroll 0% 0% padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 通过改变气体电极,电解质水溶液,电极电位等可测量CO、H sub 2 /sub S、HO sub 2 /sub 、SO sub 2 /sub 、HCl等 /span /p /td /tr tr td style=" border: medium none padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" strong span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 离子电极式 /span /strong /p /td td style=" border: medium none padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 电极电位变化 /span /p /td td style=" border: medium none padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 离子选择电极,电解质水溶液,多孔聚四氟乙烯膜 /span /p /td td style=" border: medium none padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 选择性好,可测量NH sub 3 /sub 、HCN、H sub 2 /sub S、SO sub 2 /sub 、CO sub 2 /sub 等气体 /span /p /td /tr tr td style=" border: medium none background: rgb(211, 223, 238) none repeat scroll 0% 0% padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" strong span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 电量式 /span /strong /p /td td style=" border: medium none background: rgb(211, 223, 238) none repeat scroll 0% 0% padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 电解电流 /span /p /td td style=" border: medium none background: rgb(211, 223, 238) none repeat scroll 0% 0% padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 贵金属正负电极,电解质水溶液,多孔聚四氟乙烯膜 /span /p /td td style=" border: medium none background: rgb(211, 223, 238) none repeat scroll 0% 0% padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 选择性好,可测量Cl sub 2 /sub 、NH sub 3 /sub 、H sub 2 /sub S等 /span /p /td /tr tr td style=" border-width: medium medium 1px border-style: none none solid border-color: currentcolor currentcolor rgb(79, 129, 189) -moz-border-top-colors: none -moz-border-right-colors: none -moz-border-bottom-colors: none -moz-border-left-colors: none border-image: none padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" strong span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 固体电解质式 /span /strong /p /td td style=" border-width: medium medium 1px border-style: none none solid border-color: currentcolor currentcolor rgb(79, 129, 189) -moz-border-top-colors: none -moz-border-right-colors: none -moz-border-bottom-colors: none -moz-border-left-colors: none border-image: none padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 测定电解质浓度差产生的电势 /span /p /td td style=" border-width: medium medium 1px border-style: none none solid border-color: currentcolor currentcolor rgb(79, 129, 189) -moz-border-top-colors: none -moz-border-right-colors: none -moz-border-bottom-colors: none -moz-border-left-colors: none border-image: none padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 固体电解质 /span /p /td td style=" border-width: medium medium 1px border-style: none none solid border-color: currentcolor currentcolor rgb(79, 129, 189) -moz-border-top-colors: none -moz-border-right-colors: none -moz-border-bottom-colors: none -moz-border-left-colors: none border-image: none padding: 0px 7px " width=" 142" valign=" top" p style=" text-align:left" span style=" font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,& #39 sans-serif& #39 color:#365F91" 适合低浓度测量,需要基准气体,耗电,可测量CO sub 2 /sub sub 、 /sub NO sub 2 /sub 、H sub 2 /sub S等 /span /p /td /tr /tbody /table p 表1汇集了各类电化学气体传感器的种类、检测原理所用材料与特点。 /p p 2.1 恒电位电解式气体传感器 /p p   恒电位电解式气体传感器的原理是:使电极与电解质溶液的界面保持一定电位进行电解,通过改变其设定电位,有选择的使气体进行氧化或还原,从而能定量检测各种气体。对于特定气体来说,设定电位由其固有的氧化还原电位决定,但又随电解时作用电极的材质、电解质的种类不同而变化。电解电流和气体浓度之间的关系如下式表示: /p p     I=(nfADC)/ σ /p p   式中:I-电解电流;n-1mol气体产生的电子数;f-法拉第常数;A-气体扩散面积;D-扩散系数;C-电解质溶液中电解的气体浓度;σ-扩散层的厚度。 /p p   在统一传感器中,n、f、A、D及σ是一定的,电解电流与气体浓度成正比。 /p p   自20世纪50年代出现CIDK电极以来,控制电位电化学气体传感器在结构、性能和用途等方面都得到了很大的发展。20世纪70年代初,市场上就有了31检测器。有先后出现了CO、N sub x /sub O sub Y /sub (氮氧化物)、H sub 2 /sub S检测仪器等产品。这些气体传感器灵敏度是不同的,一般是H sub 2 /sub S& gt NO& gt NO sub b /sub & gt Sq& gt CO,响应时间一般为几秒至几十秒,大多数小于1min;他们的寿命相差很大,短的只有半年,有的CO监测仪实际寿命已近10年。影响这类传感器寿命的主要因素为:电极受淹、电解质干枯、电极催化剂晶体长大、催化剂中毒和传感器使用方法等。 /p p   以CO气体监测为例来说明这种传感器隔膜工作电极对比电极的结构和工作原理。在容器内的相对两壁,安置作用电极h’和对比电极,其内充满电解质溶液构成一密封结构。瓦在化田由极3g对冲由极AnljI进行恒定电位差而构成恒压电路。此时,作用电极和对比电极之间的电流是I,恒电位电解式气体传感器的基本构造根据此电流值就可知CO气体的浓度。这种方式的传感器可用于检测各种可燃性气体和毒气,如H sub 2 /sub S、NO、NO sub b /sub 、Sq、HCl、Cl sub 2 /sub 、PH sub 3 /sub 等,还能检测血液中的氧浓度。 /p p 2.2离子电极式气体传感器 /p p   离子电极式气体传感器的工作原理是:气态物质溶解于电解质溶液并离解,离解生成的离子作用于离子电极产生电动势,将此电动势取出以代表气体浓度。这种方式的传感器是有作用电极、对比电极、内部溶液和隔膜等构成的。 /p p   现以检测NH sub 3 /sub 传感器为例说明这种气体传感器的工作原理。作用电极是可测定pH的玻璃电极,参比电极是A8从姐电极,内部溶液是NIkCE溶液。NEACt离解,产生铵离子NH sub 4 /sub sup + /sup ,同时水也微弱离解,生成氢离子H sup + /sup ,而NH4 sup + /sup 与H sup + /sup 保持平衡。将传感器侵入NH sub 3 /sub 中,NH sub 3 /sub 将通过隔膜向内部渗透,NH sub 3 /sub 增加,而H sup + /sup 减少,即pH 增加。通过玻璃电极检测此PH的变化,就能知道NH sub 3 /sub 浓度。除NH sub 3 /sub 外,这种传感器海能检测HCN(氰化氢)、H sub 2 /sub S、Sq、C0 sub 2 /sub 等气体。 /p p   离子电极式气体传感器出现得较早,通过检测离子极化电流来检测气体的体积分数,电化学式气体传感器主要的有点是检测气体的灵敏度高、选择性好。 /p p 2.3电量式气体传感器 /p p   电量式气体传感器的原理是:被测气体与电解质溶液反应生成电解电流,将此电流作为传感器输出,来检测气体浓度,其作用电极、对比电极都是Pt电极。 /p p   现以检测C12为例来说明这种传感器的工作原理。将溴化物MBr(M是一价金属)水溶液介于两个铂电极之间,其离解成比,同时水也离解成H sup + /sup ,在两铂电极间加上适当电压,电流开始流动,后因H sup + /sup 反应产生了H sub 2 /sub ,电极间发生极化,发生反应,其结果,电极部分的H sub 2 /sub 被极化解除,从而产生电流。该电流与H sub 2 /sub 浓度成正比,所以检测该电流就能检测Cl sub 2 /sub 浓度。除Cl sub 2 /sub 外,这种方式的传感器还可以检测NH sub 2 /sub 、H sub 2 /sub S等气体。 /p p strong 3.传感器的检测 /strong /p p   电化学型气体传感器可分为原电池式、可控电位电解式、电量式和离子电极式四种类型。原电池式气体传感器通过检测电流来检测气体的体积分数,市售的检测缺氧的仪器几乎都配有这种传感器。可控电解式传感器是通过检测电解时流过的电流来检测气体的体积分数,和原电池式不同的是,需要由外界施加特定电压,除了能检测CO、NO、NO sub 2 /sub 、O sub 2 /sub 、SO sub 2 /sub 等气体外,还能检测血液中的氧体积分数。电量式气体传感器是通过被测气体与电解质反应产生的电流来检测气体的体积分数。离子电极式气体传感器出现得较早,通过检测离子极化电流来检测气体的体积分数。电化学式气体传感器主要的优点是检测气体的灵敏度高、选择性好。 /p p   综上所述,不同种类的气体传感器适用于不同气体检测与控制的需求,随着现代工业的发展,尤其是绿色环保理念的不断加强,气体传感器技术的开发应用必将具有非常广阔的发展前景。两电极电化学CO传感器,是近年来研究的热点,属于国际上先进的传感器技术,通过实验研究,在电极、过滤层、电解质等材料选择和结构的设计中,攻克了影响传感器寿命的诸多技术难题,研制成功了具有实用意义的新型CO传感器,它必将在CO气体检测领域发挥积极的作用。 /p
  • 中国科大在多维探测和识别的气体传感器方面取得进展
    近日,中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室易建新副教授课题组提出一种化学电阻-电位型多变量传感器,实现了单一传感器对多种气体和火灾特征的三维探测和准确识别。相关成果以“A chemiresistive-potentiometric multivariate sensor for discriminative gas detection”为题发表在国际学术期刊《自然通讯》上(Nature Communications 14,2023, 3495)。低浓度气体的高灵敏探测和准确识别对于公共安全、环境保护、健康诊断和工业生产等诸多应用具有重要意义。相比于气相色谱和质谱等传统气相分析技术,气体传感器具有成本低、尺寸小、易集成和实时监测等优点,有利于大规模应用。但是,常规传感器仅输出单一信号,不能识别气体,因此探测准确性低,在实用中易受其它气体或环境湿度等干扰而引起误报或漏报。这一问题严重限制了气体传感器的应用。图1. 基于双敏感电极的化学电阻-电位型多变量气体传感器的原理和三维响应研究人员首先利用半导体氧化物电极在表面和界面上不同的响应机制,在同一电极上成功提取出化学电阻和电位两种不同原理的传感信号;进一步,采用钙钛矿型氧离子-电子混合导体氧化物取代贵金属铂电极,和常规的电子导电的敏感材料进行配对,获得了输出三个独立响应信号的双敏感电极传感器。得益于钙钛矿非常规的反向电位响应,传感器的气敏性能得到了显著提高,实现了2-乙基己醇、一氧化碳等多种危险和火灾特征气体的(亚)ppm级三维探测和准确识别,并展现出在火灾危险早期预警方面的应用潜力。图2. 多变量气体传感器在火灾早期预警中的应用这种兼具探测和识别功能的多变量气体传感器简单、高效、成本低,可适用于不同半导体材料电极和固体电解质基底,工作温度范围宽,并可进一步拓展获得更高维度的响应,为复杂环境中气体的高灵敏和准确探测提供了新思路。论文的第一作者为宋卫国研究员和易建新副教授共同指导的博士生张红,通讯作者为易建新副教授。研究得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费的资助。
  • 掺硼石墨烯可制成超高灵敏度气体传感器
    一个国际联合研究小组近日宣布,通过在石墨烯中加入硼原子的方式,他们开发出一种灵敏度极高的气体传感器。该装置能“嗅”出空气中浓度极低的有害气体,在人们还未察觉时发出警报。该研究还有助于改善锂离子电池和场效应晶体管的性能。  用石墨烯制成的气体传感器已具有很高灵敏度,但科学家们并不想止步于此,希望通过在石墨烯中掺入其他元素的方式让其性能得到进一步提升。  美国宾夕法尼亚州立大学物理学、化学和材料学教授莫里西欧特伦斯经过不断更换掺入元素,成功合成了1厘米见方的高品质掺硼石墨烯片。为防止硼化合物暴露在空气后快速分解,他们研制中用到了类似起泡器的化学气相沉积系统。  核心部件制成后,被送往本田研究院的美国公司进行组装。2010年诺贝尔物理学奖获得者、英国曼彻斯特大学科学家康斯坦丁诺沃肖洛夫的实验室负责研究传感器的传输机制。此外,比利时、日本和中国的科学家也促成了这项研究。  测试显示,新的气体传感器能够探测到浓度极低的有害气体分子,如空气中含量为十亿分之一的氮氧化合物和百万分之一的氨气,灵敏度比单纯用石墨烯制成的气体传感器要分别高出27倍和1000倍。  负责此项研究的本田研究所首席科学家阿维迪克哈瑞泰元认为,新方法开辟了一条制造超高灵敏度气体传感器的新途径。该技术未来极有可能突破1000的五次方分之一检出限,在灵敏度上,比目前最先进的气体传感器高6个数量级。  未来这种传感器有望在科学实验和工业中获得广泛的应用,无论是有毒有害气体、超标排放的汽车尾气,还是大气污染中的氮氧化合物都会在它面前一一显出原形。研究人员称,除检测有毒和易燃气体外,这种掺硼的石墨烯理论上还能帮助改建锂离子电池和场效应晶体管。  相关论文发表在11月2日出版的《美国国家科学院院刊》。 来源:科技日报
  • 光学气体传感器供应商敢为科技再获数千万融资
    近日,国内高精度光学气体传感器及系统解决方案提供商武汉敢为科技宣布完成新一轮数千万融资,本轮融资由上海锦冠投资、山西永昌盛、武汉达益能和泉州申远川共同投资完成。  据了解,敢为科技成立于2013年,是一家以高精度光学气体传感器为核心的面向碳监测、能源安全监测等领域提供数字化系统解决方案的国家级高新技术企业。  作为一家高精度光学气体传感器及系统解决方案提供商,敢为科技主要产品包括针对碳监测领域的污染源/环境空气温室气体监测系统、能源安全监测领域的变压器油中溶解气体监测系统、绝缘开关柜分解产物监测系统等,以及智能化、数字化系统软件平台。主要应用于环保、煤炭开采、油气勘探以及能源安全等领域。公司研发团队主要由国内顶尖的光学工程、计算机等专业的博士、硕士组成。  在过去的三年,敢为科技凭借在高精度光学气体传感器及系统方面的领先优势,实现连续三年营收成倍增长 并进一步加大了高精度光学气体传感器的核心关键器件的研发,使高精度光学气体传感器的国产化程度达到90%以上 同时面向终端客户提供整体解决方案,尤其是在碳排放监测、能源安全监测等领域逐步实现“硬件+软件平台+数据服务”的新发展模式。  在产能方面,公司的全资子公司---敢为科技(江苏)有限公司以及武汉东湖高新科创中心生产基地,总生产面积4000余平米先后投入生产运营。新的生产线更加标准化、规范化、智能化及数字化,从工艺升级、成品率提升等方面保障产品的规模化生产,年产值将突破1亿元。  据敢为科技创始人,华中科技大学光电信息工程张俊龙博士介绍,新一轮融资完成之后,敢为科技会将本轮融资主要用于公司自动化产线的扩建、关键光学器件的持续研发,以及公司在数字化能源安全监测、碳排放监测等领域市场的拓展,为各个领域提供高精度气体检测解决方案。
  • 智能气体传感器探测化学药品灵敏度更高
    据美国媒体报道,美国密歇根大学研究人员正在开发一种便携式可调节的二维微型气体(气相)色谱仪,能识别并检测化学气体成分,更加灵敏智能,可用于探测爆炸物、化学武器挥发气体,还能通过病人的呼吸诊断病情,侦查矿井是否安全等。仪器也非常节能,对矿井作业和偏僻地区医疗室具有很大优势。相关论文近日发表在《分析化学》杂志上。 该校生物医学工程系教授范旭东(音译)解释说,挥发气体中的各种成分就像一团团微小的云重叠在一起,检测之前要把它们分开,而在挥发性混合气体中,要识别各种成分非常困难。目前大部分传感器是让混合气体依次通过两个试管(仪器信息网注:这里可能是指色谱微柱),第一个试管内涂有一层聚合物,会减缓较重分子速度,大致把各种气体按重量分开。 研究人员正在开发的传感器在分离各种化学成分方面更有效。让气体先通过第一个试管获得初步线索,然后用一个泵和压缩机从第一个试管中收集气体,间隔规律地送入第二个试管中,进行第二道检测。第二个试管内涂有一层极化聚合物,一端带正电另一端带负电,会减慢那些被极化了的气体分子的速度,未极化的分子能以更快速度通过。根据这些信息,研究人员就能识别出气体中的化学成分。再给这套系统加上一个决策装置并连接计算机,通过计算机能看到各种化学成分逐步分离的整个过程。 在决策装置引导下,一小团云完全通过后,压缩机才能再次运作,这种方法能让同一种分子聚集在一起,分析数据更容易。第二道检测过程还可以增加一个轮换试管,让气体更快通过,此时决策装置还充当&ldquo 接线员&rdquo ,当一个试管正&ldquo 忙&rdquo 时就把气体送入另一个试管。这样气体从第一个试管出来进入二道检测试管时就不会停顿。 二道检测试管还可以专门定做,用不同涂层做成各种长度的试管来分离特殊气体,比如一种专用分子&ldquo 热线&rdquo ,可以探测某些特殊分子。范旭东说:&ldquo 如果怀疑某地有化学武器泄露,我们就送一批这种专用分子&lsquo 热线&rsquo 过去,能极灵敏地识别出这些成分。&rdquo 目前,研究小组已经证明了新装置能在两个检测试管之间分配气体,智能传感器能识别包含20种不同成分的化学气体,以及植物释放的混合物成分。 无论是探查爆炸物、化学武器,还是监测矿井安全,对于化学气体检测仪器而言,最重要的一条就是灵敏度。如果不能迅速准确地检查出目标物,即使是再尖端的技术也可以说意义不大。本文介绍的这套仪器一方面能使不同分子尽可能分开并分别聚集,另一方面通过轮换试管和定做试管的方式使检测过程更加高效和具有针对性,这些都是强化灵敏度的关键因素。与此同时,这种仪器似乎并不复杂,也大大提高了它作为实用技术进行推广的可能性。
  • 智能气体传感器探测化学药品更灵敏
    据美国科学促进会网站5月2日(北京时间)报道,美国密歇根大学研究人员正在开发一种便携式可调节的二维微型气体色谱仪,能识别并检测化学气体成分,更加灵敏智能,可用于探测爆炸物、化学武器挥发气体,还能通过病人的呼吸诊断病情,侦查矿井是否安全等。仪器也非常节能,对矿井作业和偏僻地区医疗室具有很大优势。相关论文近日发表在《分析化学》杂志上。   该校生物医学工程系教授范旭东(音译)解释说,挥发气体中的各种成分就像一团团微小的云重叠在一起,检测之前要把它们分开,而在挥发性混合气体中,要识别各种成分非常困难。目前大部分传感器是让混合气体依次通过两个试管,第一个试管内涂有一层聚合物,会减缓较重分子速度,大致把各种气体按重量分开。   研究人员正在开发的传感器在分离各种化学成分方面更有效。让气体先通过第一个试管获得初步线索,然后用一个泵和压缩机从第一个试管中收集气体,间隔规律地送入第二个试管中,进行第二道检测。第二个试管内涂有一层极化聚合物,一端带正电另一端带负电,会减慢那些被极化了的气体分子的速度,未极化的分子能以更快速度通过。根据这些信息,研究人员就能识别出气体中的化学成分。再给这套系统加上一个决策装置并连接计算机,通过计算机能看到各种化学成分逐步分离的整个过程。   在决策装置引导下,一小团云完全通过后,压缩机才能再次运作,这种方法能让同一种分子聚集在一起,分析数据更容易。第二道检测过程还可以增加一个轮换试管,让气体更快通过,此时决策装置还充当“接线员”,当一个试管正“忙”时就把气体送入另一个试管。这样气体从第一个试管出来进入二道检测试管时就不会停顿。   二道检测试管还可以专门定做,用不同涂层做成各种长度的试管来分离特殊气体,比如一种专用分子“热线”,可以探测某些特殊分子。范旭东说:“如果怀疑某地有化学武器泄露,我们就送一批这种专用分子‘热线’过去,能极灵敏地识别出这些成分。”   目前,研究小组已经证明了新装置能在两个检测试管之间分配气体,智能传感器能识别包含20种不同成分的化学气体,以及植物释放的混合物成分。
  • 泉科瑞达2024新款顶空气体分析仪——带有氧化锆传感器
    在现代工业与生活中,包装顶空气体分析仪以其高精度和多功能性,在食品、药品、电子产品等多个领域发挥着重要作用。其中,氧化锆传感器作为其核心部件,更是以其卓越的性能,确保了检测的准确性和可靠性。本文将深入探讨包装顶空气体分析仪中氧化锆传感器的应用,以及它如何精准检测各类产品。一、氧化锆传感器的技术原理与优势技术原理氧化锆传感器主要由氧化锆(ZrO2)和护套组成,分为加热式和非加热式两种。加热式氧化锆传感器通过内置的加热元件,使锆管内的温度保持在约700°C,从而确保传感器的稳定工作。在这种高温下,氧化锆成为氧离子导体,通过测量氧分压差产生的电动势,可以精确计算出被测气体中的氧含量。优势特点高灵敏度:氧化锆传感器对氧气的检测极为敏感,能够在极低的浓度下准确测量。快速响应:传感器反应迅速,能够在短时间内完成检测,提高生产效率。稳定性好:长期使用下,氧化锆传感器的性能稳定,测量结果可靠。寿命长:由于结构坚固,抗氧化腐蚀能力强,氧化锆传感器的使用寿命较长。二、氧化锆传感器在食品包装中的应用即食食品包装即食食品如方便面、即食米饭等,其包装内部的氧气含量直接影响产品的保质期和口感。使用包装顶空气体分析仪配合氧化锆传感器,可以快速准确地检测包装内的氧气含量,确保产品新鲜度。奶粉包装奶粉行业的残氧分析至关重要。残氧过高会导致奶粉氧化变质,影响产品质量。氧化锆传感器能够精确测量奶粉包装内的残氧量,为生产厂家提供关键数据支持,确保产品安全。肉类包装肉类产品在包装过程中需要严格控制氧气含量,以防止细菌滋生和氧化变质。包装顶空气体分析仪通过氧化锆传感器,实时监测包装内的氧气浓度,为肉类产品的保鲜提供有力保障。气调包装气调包装通过调节包装内的气体成分来延长食品的保质期和保持其口感。在这一过程中,氧化锆传感器发挥着不可或缺的作用。它能够精确监测并调整包装内氧气、二氧化碳及氮气等气体的比例,确保食品处于最佳的储存环境中。例如,在果蔬气调包装中,通过减少氧气含量并增加二氧化碳和氮气的比例,可以抑制果蔬的呼吸作用,延缓其新陈代谢,从而有效延长保鲜期。三、氧化锆传感器在药品包装中的应用药品稳定性测试药品在储存和运输过程中,包装内的氧气含量是影响其稳定性的关键因素之一。氧化锆传感器能够精确监测药品包装内的氧气浓度,帮助制药企业评估药品在不同氧气环境下的稳定性,从而制定更为科学合理的包装方案,保障药品的有效性和安全性。无菌包装验证对于需要无菌保存的药品,如注射剂、生物制品等,包装过程中的氧气含量控制尤为重要。氧化锆传感器能够实时检测包装密封后的氧气残留情况,确保包装的无菌状态,防止药品因氧化而失效或受到微生物污染。四、氧化锆传感器的未来发展趋势随着科技的不断进步和工业生产的日益精细化,氧化锆传感器在包装顶空气体分析仪中的应用将更加广泛和深入。未来,我们可以期待以下几个方面的发展:智能化与自动化:传感器将与物联网、大数据等技术相结合,实现远程监控、智能预警和自动调节等功能,提高生产效率和产品质量。高精度与长寿命:通过材料科学和微纳技术的不断创新,氧化锆传感器的灵敏度和稳定性将得到进一步提升,同时延长其使用寿命,降低维护成本。多气体检测:未来的氧化锆传感器可能具备同时检测多种气体成分的能力,满足更复杂、更多样化的工业需求。综上所述,包装顶空气体分析仪中的氧化锆传感器以其卓越的性能和广泛的应用前景,正成为现代工业中不可或缺的检测工具。随着技术的不断进步和市场的不断拓展,我们有理由相信,氧化锆传感器将在未来发挥更加重要的作用,为各行各业带来更加精准、高效的检测解决方案。以上内容由山东泉科瑞达仪器设备有限公司发布,关注泉科瑞达公众号了解更多
  • 重要通知!天美收回英国爱丁堡公司 气体激光器、气体传感器 两个产品线代理权
    2019年起,天美(中国)科学仪器有限公司将全面收回英国Edinburgh Instruments (爱丁堡仪器有限公司,以下简写为EI)气体激光器和气体传感器的代理权。至此,爱丁堡仪器所有生产线产品都将由天美自己的销售团队负责销售和服务。  自2013年天美集团收购爱丁堡之后,EI已成为天美集团的全资子公司。不过天美的销售团队之前只负责最大业务部门—光谱产品的销售。这次销售渠道整合,将爱丁堡仪器的气体激光器、气体传感器两大产品线收回,相信能够带给用户更好的技术支持和服务。  EI气体激光器主要生产并供应各类红外及远红外气体激光器,其中包括CO激光器、CO2激光器、脉冲TEA-CO2激光器及远红外太赫兹(THz)激光器。其产品具有波长可调,光束质量优良,稳定性高等特点,在科研领域具有广泛应用。  EI在气体传感探测领域,积累具有30余年丰富的生产制造经验,具有高技术的工作团专长于NDIR气体传感器设计生产一系列的NDIR气体分析仪和OEM气体传感器,产品出口到50多个国家。可广泛应用于农业,畜牧业,泄露检测,垃圾填满,水质检测/TOC等众多工业生产领域。 气体传感器 https://www.instrument.com.cn/netshow/SH103008/Product-C0-38314-0-1.htm 气体激光器 https://www.instrument.com.cn/netshow/SH103008/Product-C0-38315-0-1.htm (如需了解更多产品型号及信息,可通过仪器信息网和天美公司官网咨询)关于天美:  天美集团从事表面科学、分析仪器、生命科学设备及实验室仪器的设计、开发和制造及分销;为科研、教育、检测及生产提供完整可靠的解决方案。近年来天美集团积极拓展国际市场,先后在新加坡、印度、澳门、印尼、泰国、越南、美国、英国、法国、德国、瑞士等多个国家设立分支机构。公司亦先后收购了法国Froilabo公司、瑞士Precisa公司、美国IXRF公司、英国Edinburgh Instruments公司等多家海外知名生产企业和布鲁克公司Scion气相和气质产品生产线,以及上海精科公司天平产品线, 三科等国内制造企业、加强了公司产品的多样化。
  • 中国科大在气体传感器方面取得进展 实现一氧化碳等准确识别
    多变量气体传感器在火灾早期预警中的应用。 中国科大 供图中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室易建新副教授课题组近日在多维探测和识别的气体传感器方面取得进展。相关成果发表在国际学术期刊《自然通讯》(Nature Communications)上。 据悉,研究人员提出了一种化学电阻-电位型多变量传感器,实现了单一传感器对多种气体和火灾特征的三维探测和准确识别。  低浓度气体的高灵敏探测和准确识别对于公共安全、环境保护、健康诊断和工业生产等诸多应用具有重要意义。相比于气相色谱和质谱等传统气相分析技术,气体传感器具有成本低、尺寸小、易集成和实时监测等优点,有利于大规模应用。  但是,常规传感器仅输出单一信号,不能识别气体,因此探测准确性低,在实用中易受其它气体或环境湿度等干扰而引起误报或漏报。这一问题严重限制了气体传感器的应用。  研究人员首先利用半导体氧化物电极在表面和界面上不同的响应机制,在同一电极上成功提取出化学电阻和电位两种不同原理的传感信号,并进一步配对获得了输出三个独立响应信号的双敏感电极传感器。得益于钙钛矿非常规的反向电位响应,传感器的气敏性能得到了显著提高,实现了2-乙基己醇、一氧化碳等多种危险和火灾特征气体的(亚)ppm级三维探测和准确识别,并展现出在火灾危险早期预警方面的应用潜力。  据介绍,这种兼具探测和识别功能的多变量气体传感器简单、高效、成本低,可适用于不同半导体材料电极和固体电解质基底,工作温度范围宽,并可进一步拓展获得更高维度的响应,为复杂环境中气体的高灵敏和准确探测提供了新思路。
  • 上海交通大学:研发纸基MXene全柔性高灵敏室温气体传感器
    随着物联网的快速发展,开发高灵敏柔性化学阻敏型气体传感器对有毒有害气体的实时监测和安全预警具有重要研究意义。对于传统的硅基气体传感器而言,其高功函数金属叉指电极与半导体敏感材料之间能垒不匹配的问题限制了电荷有效传递及传感性能提升。该工作设计了Ti3C2TxMXene非金属电极(ME)和Ti3C2Tx/WS2气敏材料集成的全柔性纸基传感器,通过同质导电电极和敏感材料的创新设计有效解决能垒不匹配的难题。Ti3C2Tx/WS2纳米片敏感材料具有高导电性、快速电荷转移和丰富的活性位点等优势,与MXene同质导电电极在单一传感通道中形成欧姆接触和肖特基异质结,其异质结调节效应、功函数匹配设计和金属诱导间隙态(MIGS)抑制效应等能有效提升气体传感性能。实验结果表明,柔性纸基ME+Ti3C2Tx/WS2对1 ppm NO2的气体传感响应值(15.2%)是传统金叉指电极Au+Ti3C2Tx/WS2传感响应值(4.8%)的3.2倍,最低理论检测极限为11.0 ppb,同时具备出色的抗湿度稳定性。该工作为基于MXene同质导电电极和气体传感材料集成的全柔性气体传感器设计提供了一种新的思路。研究亮点1.采用激光雕刻辅助压印技术制备柔性纸基Ti3C2TxMXene低功函数非金属材料电极,降低传统高功函数金属电极和半导体电子亲和力之间的能量差,抑制金属诱导间隙态的形成,有效提高金-半界面处的载流子迁移速率。2.构建基于柔性纸基同质Ti3C2TxMXene电极(ME)集成Ti3C2Tx/WS2气敏材料的全柔性气体传感器,实现了室温下对NO2气体的高灵敏度和高选择性传感,其气体传感性能优于传统金叉指电极(AuE)集成的传感器。3. Ti3C2Tx/WS2异质结调节效应促进界面处的电荷载流子传输效率,协同增强了对NO2的吸附性能和传感响应值。调节肖特基势垒高度(SBH)、抑制金属诱导间隙态形成能有效避免费米能级钉扎效应,实现了电荷载流子的自由转移。
  • 红外沼气分析仪应用新趋势——模块化红外气体传感器
    本文介绍了检测沼气成分的五种主要方法:奥氏气体分析法、热催化燃烧检测法、热导元件检测法、气相色谱GC检测法、红外气体分析法,分析了这五种检测方法的特点及其在我国沼气服务体系中的适应性,并总结了目前最适宜我国大中型沼气工程沼气成分监测的分析方法是红外沼气成分分析技术。1、奥氏气体分析法 奥氏气体分析法是一种经典的化学式手动分析方法,该方法是利用溶液吸收法来测定CO、CO2和O2浓度,CH4和H2浓度则在爆炸燃烧法后用吸收法测定,剩余气体为N2。目前传统的奥氏气体分析方法在沼气成分检测中应用较少。针对农村沼气服务体系的特定应用,通常采用检测管法,该方法操作更简便,常用的检测管有H2S、O2、CO2、CO等,但没有直接测量CH4浓度的检测管,CH4浓度是通过计算所得,即100%-[ CO2 ]-[空气]-[H2S]-[ CO ]等,因此存在一定误差。 奥氏气体分析仪具有结构简单、价格便宜、维修容易等优点,常用于CO2、O2、CO、H2、烃类等气体浓度的测定,在实验室里应用广泛。但该仪器长期运行成本高,仅每年购买试剂和玻璃器皿至少要1万多元,且必须对气体进行人工取样,才可在实验室内进行分析,其中分析人员的操作技能和“态度”对分析的精确度也有着较大影响。同时奥氏气体分析仪只能对单一成分逐个进行检测分析,不具备多重输入和信号处理功能,分析费时,操作繁琐,响应速度慢,效率低,难以实时在线地分析现场工况,现逐渐被全自动分析仪器替代。2、热催化燃烧检测方法 热催化燃烧检测方法是利用两只热催化(黑白)元件——补偿元件和桥臂电阻构成惠斯顿电桥加一恒定电压,将铂丝加热到500℃,当遇到空气中的可燃气体时,测量元件在催化剂的作用下,在元件表面发生催化反应,使得温度升高,阻值增大,电桥输出不平衡,以此来测定甲烷浓度。该方法是检测甲烷泄漏最简单、经济的方法,在我国煤矿安全检测领域具有广泛应用。但载体催化元件只能检测0~4%的甲烷浓度,当空气中甲烷浓度超过5%后,元件会发生“激活”现象,造成永久损坏。同时检测设备需要频繁标定,热催化元件的仪器使用寿命一般在1年内,精度较差(10%),而在高H2S条件下,易造成传感器中毒甚至报废,使用寿命大大缩短。3、热导元件检测方法 不同气体的导热系数存在差别,热导元件检测方法就是根据这一特性,来测定气体的体积浓度。沼气的主要成分是CH4和CO2 ,被测沼气的导热系数由CH4和CO2共同决定。对于彼此之间无相互作用的多组分气体,其导热系数可近似地认为是各组分导热系数浓度的加权平均值。因此,根据沼气的导热系数与各组分导热系数之间的关系,就可以实现沼气多组分气体浓度的测定。 目前该检测方法已广泛应用在煤矿瓦斯抽排领域,也可用于沼气中甲烷浓度的测量。但该类型传感器使用寿命一般在2年左右,且该传感器对于低浓度测量,具有较大局限性,如无法测量浓度低于5%的甲烷浓度,如果用于甲烷的泄露报警将会造成较大误差。4、气相色谱GC检测方法 气相色谱GC分析方法是利用气体物理吸附能力的差别,将采样的气体在色谱中分离然后,热导检测器通过热电阻与被测气体之间热交换和热平衡来实现其CH4、CO2、O2等气体浓度的检测,该检测方法分离效能高,对物理化学性能很接近的复杂混合物质都可以进行定性、定量检测,灵敏度较高。气相色谱分析原理示意图 由于柱温与载气对分离结果的具有较大影响,其中柱温对分离结果的影响比载气的大,所以在检测过程中,除了要经常更换色谱柱外,还需要对色谱柱温和载气流速进行适度的调节,以免影响分离结果造成误差。同时色谱价格相对较贵,需要采样,不能实现在线分析。5、红外气体分析方法 当对应某一气体特征吸收波长的光波通过被测气体时,其强度将明显减弱,强度衰减程度与该气体浓度有关,两者之间的关系遵守朗伯一比尔定律,也就是红外光谱检测方法的基本原理。红外气体分析技术作为一种快速、准确的气体分析技术在实际应用中十分普遍。由于该方法是采用物理原理,分析气体不与传感器发生反应,因此传感器使用寿命很长,该类型传感器不仅可以用于测量沼气泄露的低浓度报警,也可以用于高浓度的沼气成分测量。 由上表可知,红外气体分析技术相较于奥氏、热催化、热导元件、气相色谱气体分析技术,具有响应时间快、灵敏度高、使用寿命长、仪器操作方便等优势。但对国内用户而言,红外气体分析技术普遍存在NDIR传感器价格昂贵、维护困难、产品质量参差不齐等问题。针对这些问题,四方仪器对NDIR传感器进行了升级,将红外传感器进行模块化设计,一个传感器对应检测一个气体组分,拆卸维护方便,使得仪器在体积、性能、维护、价格上具有以往仪器无法比拟的优势。 如沼气分析仪(智能便携型)Gasboard-3200Plus,采用自主知识产权的模块化红外传感器,可实现CO、CO2、CH4等多组分气体浓度的快速测量。同时其H2S、O2浓度测量可拓展,流速、流量可采集,体积轻量化,APP终端智能化等创新设计,弥补了沼气成分、流量一台仪器不可同时测量,长距离、大规模沼气项目监测设备不易携带,监测数据获取流程复杂等的不足,可广泛用于生物沼气、污水处理废气和垃圾填埋气体等沼气成分的可靠准确且经济有效的监测。在满足行业标准应用的同时,仪器测量组分还可根据用户需求定制,轻巧便携,实用性大大提高。模块化红外气体传感器工作原理6、结论 在沼气技术服务体系建设中,气体分析仪发挥了十分重要的作用,在选择配置时需要考虑仪器的使用寿命、功能、质量保障体系、实用性、性价比等因素。在奥氏吸收、热导元件、热催化、气相色谱、红外光谱的气体分析仪中,从寿命、功能、实用性等方面考虑,可优先选择红外方法的仪器;如果仅测量甲烷浓度或检测泄露,可以考虑基于热导和热催化原理的仪器;如果用于实验室定性与定量的精准测量,也可以考虑色谱分析方法。 但随着沼气生产和过程控制要求的逐渐提高,不断实现技术创新升级的红外沼气分析仪将逐渐取代奥氏吸收、热导元件、热催化、气相色谱等气体成分检测技术,成为我国大中小型沼气工程沼气成分监测与工艺过程调控必不可少的气体成分监测设备。(来源:沼气圈)
  • 酒驾新标准将实施,从气相色谱法增加至电化学传感器法
    关于酒驾,国家近日发布了最新标准,将于2024年3月1日起实施。国家标准全文公开系统截图  公共安全行业标准《生物样品血液、尿液中乙醇、甲醇、正丙醇、乙醛、丙酮、异丙醇和正丁醇的顶空-气相色谱检验方法》等标准发布实施以来,为机动车驾驶人血液酒精含量检测提供了技术依据。  全国刑事技术标准化技术委员会在进一步丰富优化该项行业标准检测分析方法、细化完善有关技术要求的基础上,组织制定了《血液、尿液中乙醇、甲醇、正丙醇、丙酮、异丙醇和正丁醇检验》(GB/T 42430-2023)国家标准。  将进一步支撑法律和强制性国家标准落地实施,为各类鉴定机构开展血液中酒精含量检验技术工作提供标准方法。  同时,该国家标准可适用于五种醇类物质及丙酮的中毒、死亡检验、医疗急救检验、科学研究等其他更为广泛的场景。  该标准将于2024年3月1日起实施。  新规酒驾和醉驾的区别在于违法程度和处罚力度方面  更严:  新国标将血液中乙醇的含量分为三个等级,而旧国标只分为两个等级。新国标将饮酒驾驶的上限从50mg/100mL降低到了20mg/100mL,也就是说,只要血液中乙醇含量超过了20mg/100mL,就属于违法行为。血液中乙醇含量大于或等于80mg/100ml的认定为醉驾。醉驾属于犯罪行为。  更准:  新国标将血液和尿液中乙醇的检测方法分为两种,分别是气相色谱法和电化学传感器法。旧国标只规定了气相色谱法作为实验室检测方法,而没有规定现场检测方法。  更公:  新国标将血液中乙醇含量与呼吸中乙醇含量之间的换算系数从2100调整为2300。这是基于最新的科学研究和统计数据,更符合中国人的体质和代谢特点。
  • 科学家研发石墨烯材料传感器可检测分子级气体浓度变化
    英国南安普顿大学和日本先进科学技术研究所的科学家研发了一种以石墨烯为原材料的传感器,能检测出室内空气污染且精度极高。这一研究近日发表在《科学进展》期刊上。新研发的传感器可以感应到来自建筑、家具用品的二氧化碳分子以及挥发性有机化合物(VOC)气体分子。近年来,由个人居住环境中的空气污染引起的健康问题与日俱增。  这些有害化学气体的浓度水平一般在几十亿分之一(ppb),用现有的环境传感技术难以检测到,因为这些传感器只能检测到浓度为百万分之一(ppb)的此类气体。  该研究团队研发出的石墨烯传感器在通电后,可使单个的二氧化碳分子一个一个吸附到石墨烯材料上,并在分子水平上检测其浓度。其原理是:装置中的石墨烯材料采用单原子悬浮束式层状结构,石墨烯材料周边有弱电场分布。当单个二氧化碳分子或挥发性有机气体分子接触或离开石墨烯材料时,石墨烯的电阻率受影响发生改变,传感器能够检测到这种变化,由于能够检测到分子级的浓度变化,因此这种传感器拥有相当惊人的精度。在试验中,原型传感器可检测到一分钟内30ppb的二氧化碳浓度变化。而且传感器非常紧凑小巧,科学家相信其有望应用于制成便携廉价的空气污染监测装置。
  • 称重传感器精准与否,差别究竟在哪里?
    称重传感器精准与否,差别究竟在哪里?作为称重核心元器件的称重传感器,其质量的好坏直接决定了称量结果的精准。俗话说,“失之毫厘,差以千里”,有时候小小的误差就会造成难以挽回的损失,那么小梅家是如何做到每一只传感器都精准如一的呢?就让小编为大家来一一揭秘吧。 “工欲善其事,必先利其器”梅特勒-托利多的传感器精准的背后除了其先进的精益生产理念,更离不开货真价实的设备投入。 可靠的力源 1000kg力机 称重界大家都说自己准,那问题来了,准不准到底谁说了算?小编为大家科普一下,国家计量法规规定,可溯源的标准力值必须来自国家或国际的法定计量单位(国际法制计量组织或中国国家计量院)。梅特勒-托利多的实验室和生产车间的测试设备力值均使用标准的静重力机, 其砝码均可溯源到国家计量院,确保梅特勒-托利多的称重传感器的精度满足国家和国际标准。 力机界的“劳斯莱斯” 50T 静重式力标准机 小梅家独有的“力机界的劳斯莱斯” – 由中国运载火箭技术研究院101所研制的50T静重式力标准机, 在称量界可谓无出其右。 除此之外,小梅家的生产工艺还拥有多道检测工序,层层把关,为用户提供最优质可靠的称重传感器 全自动角差修正 温度补偿 自动角差机 自动角差机将最大程度地对传感器进行角差修正,高低温测试让传感器从容面对严寒酷暑 盐雾试验 沙尘试验箱 为了保证每只传感器的精准可靠,梅特勒-托利多绝不放过每一个有可能出现差错的环节,称重传感器精确度的差别,就源自对质量的严格把控! 选择正确称重模块的8个步骤1. 计算称重量程 2. 确定机电控制要求 3. 在安装和操作过程中确保安全 4. 符合准确度要求 5. 符合危险区域要求 6. 符合环境条件 7. 促进快速且经济的安装 8. 确定校准方法 标准秤不适用的场合,压式称重模块可以组建成一台秤。 组建的秤可以是定制平台秤、传送带秤、料罐、料斗或反应器。勿庸置疑,称重模块必须进行仔细选择,以提供其整个生命周期所需的性能。《称重模块购买指南》旨在支持工程师对适合的称重模块进行评估,引导工程师在 8 个步骤内,通过所有相关点为其称重应用做出正确的选择。浏览梅特勒-托利多官方网站,即可快速下载指南! 盐雾腐蚀试验箱
  • 大连理工大学陈珂:高精度光纤光声气体传感器及装置
    在满足目前各种应用需求的前提下,光谱分析仪器和方法也在不断的创新发展中,不论是分子光谱还是原子光谱都涌现了一系列创新的成果,特别是拉曼光谱、近红外光谱、激光诱导击穿光谱、太赫兹、超快光谱、荧光相关光谱、高光谱等相关技术彰显了极具诱惑的市场活力,引领着行业发展的方向。第十二届光谱网络会议(iCS 2023)中,近50位专家报告充分彰显了光谱创新潜力,纷纷展示了一系列的创新成果:从仪器整机到关键部件;从系统集成到方法开发;从大型科研仪器,到用于现场的便携、手持设备;从实验室检测设备,到过程分析技术……为了更好的展示这些创新成果,同时也进一步加深专家、用户、厂商之间的合作交流,会议主办方特别策划《光谱创新成果“闪耀”iCS2023》网络专题成果展,集中展示本次光谱会凸显的创新成果,包括但不限于仪器、部件、技术、方法、应用等。大连理工大学 陈珂副教授本次会议中大连理工大学陈珂副教授介绍了其课题组在光纤光声气体传感技术及应用方面开展的一系列工作(点击回看》》》),得到与会老师的关注和认可。会后,我们也再次邀请陈珂副教授分享大连理工大学光纤光声传感研究团队的系列成果。1、成果简介大连理工大学光纤光声传感研究团队开展了光纤声波/振动传感技术和光声光谱微量气体检测技术的应用基础研究工作。在光纤传感技术研究方面,首次提出并设计了超高灵敏度光纤悬臂梁声波传感器,信噪比相比于传统电学麦克风提高了1-2个数量级;研制出超高速振动/声波传感解调仪器,采用光谱解调法实现了200 kHz的解调速度,将解调算法集成到FPGA中,大幅度提升了解调的稳定性。在光声光谱技术研究方面,将光纤声波传感器用于光声信号探测,提出了干涉型光纤声波锁相探测方法,设计了新型的光纤悬臂梁增强型光声光谱仪器,实现了对多种微量气体的超高灵敏度检测。研究了基于光纤光声传感的变压器油中溶解气体原位检测技术,研究了气体绝缘设备中六氟化硫分解产物的光纤光声检测技术,并在多个变电站开展了示范应用。根据变压器油中溶解气分析和煤矿瓦斯突出应用需求设计了多套激光光声光谱多组分气体分析仪器,掌握了目前世界上唯一的高瓦斯背景中多组分微量气体光学检测技术。成果1:光纤振动/声波传感器及解调仪器设计的光纤振动/声波传感器采用MEMS悬臂梁结构,具有灵敏度高、稳定性好的特点。研制了基于光谱解调的超高速光纤法布里-珀罗(F-P)传感解调仪,在FPGA中集成光谱采集、光谱相位解调等功能,显著提升了解调速度和稳定性。成果2:光声光谱变压器油中溶解气体分析仪针对高电压油浸式变压器油中溶解气体分析需求,研制了多套激光光声光谱气体分析仪。其中对油中溶解乙炔气体的检测极限达到0.05μL/L。,同时课题组还开发了光声光谱油中溶解气体原位检测仪,可以直接将光声传感器安装于变压器取油口。 成果3:光纤光声传感解调仪器本团队创新性地将光纤F-P声波传感器用于微弱光声信号探测,研制了多套光纤光声传感解调仪器。在FPGA中集成了相位解调算法、数字锁相、激光调制等功能。对乙炔气体的检测极限可达到ppt量级。 成果4:光声光谱煤矿自然发火监测仪研制的光声光谱煤矿自然发火监测仪,可对多种特征气体进行同时测量。检测指标如下:乙炔:0.5ppm;乙烯:1ppm;一氧化碳:1ppm;乙烷:5ppm;甲烷:0.1%;二氧化碳:0.1%成果5:高精度光声光谱环境气体分析仪开发的二氧化氮和二氧化硫气体分析仪,可对环境中痕量气体进行实时监测。二氧化氮气和二氧化硫气体的检测限分别达到1ppb和10ppb。下图中实验数据是开发的二氧化氮气体分析仪与环境监控站的对比结果。成果6:多通道同步FPGA数字锁相放大器针对光谱探测中微弱光信号检测需求,开发了多通道同步FPGA数字锁相放大器。采用定制的线阵探测器对光谱进行同步快速读取,光功率检测极限达到10fW量级,动态范围达到120dB。2、产业化探索本团队开发的光谱检测、光纤传感类检测仪器具有较高的技术成熟度。在电力、石化等行业具有较好的应用前景。3、课题组未来研究计划光声光谱与光纤传感技术结合后,具有本质安全、抗电磁干扰、灵敏度高、可远距离探测以及多点测量等优势。本课题组将重点研究光纤光声传感技术中的基础科学问题以及工程应用关键技术。欢迎电力、石化、煤矿和环境监测等相关科研院所和公司联系我们。联系人:陈珂(大连理工大学)Email:chenke@dlut.edu.cn课题组介绍陈珂,大连理工大学光电工程与仪器科学学院副教授,博士生导师,大连市青年科技之星,光纤光声传感团队负责人,主要从事光纤传感、激光光谱和微弱信号检测等方面的研究工作。担任中国光学工程学会光谱技术及应用专委会委员,中国电气工程学会测试技术及仪表专委会状态监测学组委员,国家自然科学基金通讯评审专家。工作近8年来,共主持科研项目32项,其中,国家自然科学基金面上项目等国家级项目2项,省部级项目2项,大连市高层次人才创新支持计划项目1项,企业合作项目20余项;在Analytical Chemistry、Optics Letters等期刊上发表SCI/EI论文93篇,其中第一/通讯作者论文63篇;已申请和授权发明专利43项,其中第一发明人专利21项。
  • 电化学VOCs气体传感器等两项行业标准编制完成 为首次发布!
    p   近日,工业和信息化部发布公告称,根据行业标准制修订计划,相关标准化技术组织已完成《钢制化工容器设计基础规范》等10项化工行业标准、《合成纤维厂供暖通风与空气调节设计规范》等10项石化行业标准、《有色金属矿山井巷工程质量检验评定标准》1项有色行业标准、《霍尔元件 通用技术条件》等62项机械行业标准、《纺织品 定量化学分析 牛皮纤维与某些其他纤维的混合物》等37项纺织行业标准、《工业用温轮胶》等17项轻工行业标准、《增雨防雹炮弹生产安全技术条件》1项民爆行业标准的制修订工作。 /p p   在以上138项行业标准批准发布之前,为进一步听取社会各界意见,现予以公示,截止日期2020年8月20日。 /p p   我们注意到,在138项行业标准中,有《JB/T 13999—2020 电化学VOCs气体传感器》和《JB/T 14000—2020 光学粉尘传感器》两项标准。 /p p   《JB/T 13999—2020 电化学VOCs气体传感器》规定了电化学VOCs气体传感器的术语和定义、分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。标准中传感器按所测气体类型给出了醛类传感器系列、醇类传感器系列、苯系物传感器系列、其他VOCs传感器系列(以环氧乙烷最为常用)的技术参数。 /p p   《JB/T 14000—2020 光学粉尘传感器》规定了光学粉尘传感器的术语和定义、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 /p p   两项标准的起草单位相同,包括:郑州炜盛电子科技有限公司、沈阳仪表科学研究院有限公司、汉威科技集团股份有限公司、国家仪器仪表元器件质量监督检验中心、传感器国家工程研究中心。 /p p   两项标准均为首次发布。 /p p   详情如下: /p p    a href=" https://www.instrument.com.cn/download/shtml/954054.shtml" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 《JB/T 13999—2020 电化学VOCs气体传感器》; /span /a /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) "    /span a href=" https://www.instrument.com.cn/download/shtml/954056.shtml" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 《JB/T 14000—2020 光学粉尘传感器》。 /span /a /p
  • “高精度多组分气体检测传感器研制”启动会召开
    3月17日,“智能传感器”重点专项“跨地域复杂油气管网安全高效运行状态监测传感系统及应用”课题“高精度多组分气体检测传感器研制”启动会在安光所召开,会议由张志荣研究员主持。   项目承担单位国家石油天然气管网集团有限公司陈朋超教授级高工、课题承担单位中科院合肥物质院张志荣研究员、课题参与单位国家石油天然气管网集团有限公司科学技术研究总院蔡永军副总监等相关科技人员20余人通过线上线下形式参加了交流会。   课题负责人张志荣研究员就承担的研究任务、总体目标、实施方案、研究队伍等进行了汇报。该课题主要针对油气管网微小泄漏感知能力不足、特殊场景传感器缺乏、区域站场泄漏逃逸不明晰等痛点及热点问题,以集成探头研发、激光吸收光谱技术、组网方式等研究内容为核心,建立两类型高性能传感系统,为构建管网传感器及系统综合试验平台,开发管网智能传感系统数字化应用平台,建立管网状态感知指标体系和传感器谱系提供技术支持,并在中俄和中缅油气管道的多个典型场景进行示范应用,为全面实现管网状态监测水平的提升和管道感知技术的自主可控贡献力量。   与会人员听取了汇报后,针对目标、任务和实施方案进行了深入且细致的讨论,充分肯定了实施方案的可行性,并针对涉及的中俄、中缅管道及站场的示范应用情况作了详细的讲解和分析,希望所研发的多类型传感器能够在多个场景形成突出的特色应用,解决现场亟需的技术难题,以切实行动贯彻习近平总书记“打造平安管道、绿色管道、发展管道、友谊管道”的重要指示要求。会后,与会人员还参观了超导托卡马克大科学装置。   “跨地域复杂油气管网安全高效运行状态监测传感系统及应用”项目,由国家石油天然气管网集团有限公司、中科院合肥物质院、哈尔滨工业大学、沈阳仪表科学研究院有限公司、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、国家管网集团西南管道有限责任公司、山东微感光电子有限公司、中科院金属研究所、中国石油大学(北京)、国家管网集团北方管道有限责任公司等优势研究机构联合承担。
  • 气体检测仪器仪表产业发展现状深度分析
    作为仪器仪表的一个重要分支,气体检测仪器仪表(也称“气体探测器”)应用领域广泛,覆盖了工业、农业、交通、科技、环保、国防、航天航空及日常生活等各方面。通常,工业过程气体监控分析仪器划归分析仪器领域,常见的气体检测仪器仪表通常小型化、便携或固定式、独立工作或联成网络,广泛适用于石油、化工、冶金、采矿、制药、半导体加工、喷涂包装等工业现场和家庭、商场、液化气站、煤气站、加油站等民用/商用需防火防爆、预防中毒、空气污染的场所,以及农业温室气体检测、沼气分析和沼气安全监控和环保应急事故、恐怖袭击、危险品储运等方面。   近年来,随着中国经济的高速发展,仪器仪表产业也得到了快速发展,自2004年产销首次突破千亿元大关,行业发展进入了快车道,2006年行业总产值突破两千亿元 2007年仪器仪表行业总产值达3078亿元,增长率高达28.5% 据仪器仪表行业协会统计,08年上半年仪器仪表行业总产值实现 1755.9亿元,同比增长23.8%,其中分析仪器、环境监测仪器仪表增长率高达32%。   科学技术的进步为气体检测仪器仪表行业的发展提供了条件,市场和政府政策的推动、人们安全意识的提高、相关法规法律的完善是气体检测行业发展的核心动力,这些推动使气体检测仪器仪表行业处于产业高速增长期。   从技术发展的角度看,根据使用传感器原理的不同,常见的气体检测仪器仪表各自有适用气体及应用领域,新技术新产品正在成为未来气体检测仪器仪表的主流。   未来一段时间,使用半导体和催化原理的气体检测仪器仪表依靠着价格优势仍会占据部分低端市场。电化学传感器及检测仪器,在精度要求高的低浓度毒性气体、有机蒸汽、酒精气体、氧气监测领域综合优势突出。红外气体传感器及仪器适用于监测各种易燃易爆、二氧化碳气体,具有精度高、选择性好、可靠性高、不中毒、不依赖于氧气、受环境干扰因素较小、寿命长等显著优点。这些优点将导致电化学、红外原理的气体检测仪器占领更广泛的行业高端市场,并在未来逐步成为市场主流。据不完全预测统计,未来几年国内每年各行业使用红外原理气体检测仪器仪表的需求量将达到170万台(套),市场容量约为68亿元 使用电化学原理的气体检测仪器仪表的需求量将达400万台(套),市场容量约为56亿元,前景广阔、增长迅速。   当前我国经济正处于高速增长期,国家对安全及环保的高度重视、相关政策和法规陆续出台,极大地刺激了气体仪器仪表行业市场容量的迅速扩大。   1)燃气行业   我国已建成了包括西气东输、陕京二线、忠武线、涩宁兰线以及冀宁联络线等在内的天然气输气干线。十一五期间,还要逐步完善全国油气管线网络,适时建设第二条西气东输管道及陆路进口油气管道。另外,中国还计划2010年使天然气在能源消费组合中的比重提高一倍,以减少对煤炭的依赖。据国家发改委公布的计划显示,2005年天然气在中国能源消费总量中所占比重为2.8%,2010年天然气在中国能源消费总量中所占比重应达到5.3%的目标水平。因此国家加大了对气田的开采和探寻力度,随之而来的是越来越多的国内气田投入生产。根据国家发改委网站公布的《能源发展“十一五”规划》,2010年天然气产量的目标将达920亿立方米,较07年产量增加逾50%。大量的天然气田开发和管道建设必将大大增加对天然气气体检测设备的需求,高性能的红外气体检测仪器仪表得到了难得的发展机遇。在气体的开采、处理、输送、使用环节,可燃气体检测仪器的需求将达到数十万台。   2)石油石化   从我国产业发展看,“十一五”期间,我国石油、化工业将遵照基地化、大型化、一体化的方向,优化发展基础化工原料,积极发展精细化工,淘汰高污染化工企业。据了解国家将在资源丰富和市场需求旺盛的地区建设若干个千万吨级炼油企业和百万吨级乙烯的炼化一体化基地,形成环渤海湾、环杭州湾、珠江三角洲等具有国际竞争力的炼化企业群。首批将建设四个国家级石油储备基地:宁波镇海、浙江舟山、山东青岛和辽宁大连 ,四个石油储备基地的总容量将达到1600万立方米。3年内,还将逐步形成20个左右的千万吨级原油加工基地。   在2008中国将会先期开始建设三大炼油工程,即:中国石油广西大炼油,总投资超百亿元,年加工原油1000万吨 中国石化青岛大炼油,总投资约125亿元,年炼油能力1000万吨 中国海油惠州大炼油 基建投资约人民币193亿元,年加工能力为1200万吨。国家还将采取园区化模式发展乙烯工业。近期即将上马七大乙烯工程, 2010年乙烯产能预计达到583万吨。这些近期开建或者规划的大型石油石化项目会大量使用相关的气体检测仪器仪表,尤其是高性能的、更具优势的红外光学类气体检测仪器。   国内石油石化产品需求保持稳步增长的同时,对石油石化产品的质量、品种等也将提出更多和更高的要求。组成原油的主要元素是碳、氢、硫、氮、氧,并且含硫、 氧、氮的化合物对石油产品有害, 在石油加工中需尽量除去。这就使生产加工过程中一氧化碳、二氧化硫、硫化氢等毒性气体和苯、醛、酮等有机蒸气大量产生,对生产安全、环境保护造成威胁。目前普遍采用气体检测分析的方法予以控制,在石油生产中对可燃气体的泄漏检测、对氢、氧等环境气体的监控也需要使用气体检测仪表。据估计平均每万吨成品油生产去需用气体检测仪器仪表约 40台(套),其中可燃气体20台(套),以目前成品油2.2亿吨的年产量计算,气体检测仪器仪表年需求量约在88万台(套)左右,其中可燃气体检测仪器约44万台(套)、毒性气体检测仪器约22万台(套)、其它有机蒸汽及气体分析设备等22万台(套)。而各类油气站,对可燃气体、一氧化碳、二氧化硫、硫化氢等毒性气体和苯、醛、酮等有机蒸气检测的气体检测器需求量也很大,主要用于安全防护,防止中毒与爆炸事故,平均每各油气站需用气体检测仪器仪表约 7.2台(套)。2007年国内加油站总数量已超过10万座,则此方面对可燃气体检测仪器仪表年需求量约在72万台(套)左右。综合以上数据按每套气体检测仪器仪表按2500元计算分析目前在整个石油石化行业气体检测仪器仪表的市场容量约为40亿左右。   3) 化工   随着石油资源的日益紧张,煤化工作为我国中长期能源发展战略的重点,必将在今后的长期发展中占据重要的地位。我国规划投资逾1万亿元大力发展煤化工产业,计划在全国打造七大煤化工产业区,分别是黄河中下游、蒙东、黑东、苏鲁豫皖、中原、云贵和新疆。与此同时化工企业向煤化工转型已成趋势,相继有双环科技、泸天化、云天化、柳化股份、湖北宜化纷纷涉足煤炭企业,向煤化工转移做准备。   在工业路线中无论是炼焦工业、煤气化-合成氨、煤基甲醇、煤制合成油、煤化工联产都对气体报警产品有广泛的需求,尤其是对二氧化硫、硫化氢、一氧化碳、氯气、氨气等气体传感器需求量非常大,初步计算,平均每万吨焦炭生产需用气体传感器约 22台(套),其中可燃气体10台(套)、毒性气体12台(套) 以目前焦炭2.6亿吨的年产量计算,需用可燃气体检测仪器26万台(套),毒性气体检测仪器超过31.2万台(套),合计年需求量约在57.2万台(套)左右,按每套气体检测仪器仪表2000元计算,目前在整个煤化工行业气体检测仪器仪表的市场容量将达11.44亿元。   精细化工、生物化工、专用化工、农用化工等大型化学制造工业园区对气体检测器也有广泛需求。在最新颁布的《危险化学品建设项目安全设施目录》明确规定须安装“压力、温度、液位、流量、组份等报警设施,可燃气体、有毒有害气体、氧气等检测和报警设施。 ”目前我国已在建的化工园区达60多家。依托长江水系的长江经济带和长江三角洲地区,形成了四川西部化工城、苏州工业园、上海化学工业区等化工园 依托珠江水系的珠江经济带和泛珠江三角洲地区,形成了茂名、惠州、珠海等化学工业园区。仅上述化学工业园区内,进驻的化工企业总计就超过7300家,生产领域覆盖了基础化学原料及合成材料、化学原料及化学制品制造、农药、专用化学品和橡胶制品等门类,对气体检测产品的需求是全方位的,几乎涵盖了所有气体种类,其中以有机蒸汽、可燃其它、含硫含氮毒气检测产品最多。随着国家安检总局对化工、危化品加工安全要求的不断严格,化工、危化品加工领域气体检测仪器仪表的用量也逐年增加,现在年市场容量约30万台(套),其中可燃气体约22.7万台(套),有机蒸汽和毒性气体约7.3万台(套)。按每套产品2000元计算将有6亿元以上的市场规模。   4)冶金行业   冶金行业对气体检测使用最多最广泛的主要集中在钢铁和铝生产方面。我国是全球第一大钢铁生产国。2006-2010年期间,我国钢铁产能将增长2.4亿吨,基本与“十五”期间增长的 2.6亿吨产能相当,企业产能规模增长迅速。2007年国内百万吨级产能规模的企业122家,千万吨级的企业有十三家,分别是鞍本集团、宝钢、新唐钢、武钢、马钢、沙钢、首钢、济钢、莱钢、华菱集团、包钢、太钢、安阳钢铁,其中鞍本集团产能2800万吨,宝钢集团达到2750万吨(不包括八一500万吨),新唐钢2600万吨,武钢1800万吨(不包括柳钢600万吨)。   按目前国内企业在建项目和兼并重组趋势,到2010 年,2000万吨以上规模企业将达到6家,其中鞍本集团和宝钢集团产能都将超过4000万吨,新唐钢集团规模将超过3000万吨,而首钢集团、山东钢铁集团、武钢集团规模也将在2500万吨以上。同时,未来还将有新的千万吨级企业出现。总之,2010年前我国钢铁工业仍处在规模扩张时期,而到2010年以后,我国钢铁工业发展方向将由数量级扩张向质量级提升方向发展。钢铁企业的快速发展和扩张,特别是新建钢铁生产项目对气体检测产品存在巨大的需求。   除了钢铁以外,铝业行业的不断发展导致相关企业对气体传感器的需求也不断增加。目前,我国已经形成了山东淄博、河南郑州、山西河津、河南中州、贵州贵阳、广西平果六大氧化铝基地,最近又批准了广西华银和晋北两个氧化铝基地,加上拟批准的两个氧化铝项目,全国最终将形成十大氧化铝基地。   在钢铁、炼铝行业广泛应用的是一氧化碳、二氧化硫、硫化氢、氮氧化物等气体传感器,主要是监测燃料燃烧状况,提高燃料利用率,节能降耗 监测废气状况,降低污染 同时也检测工业场所气体泄漏,保障生产安全、预防职业病。百万吨级产能规模的企业,平均每年需用气体检测仪器仪表约1100台(套),千万吨级钢铁企业年需求量约为4000台。 若以百万吨规模钢铁企业116家,千万吨级企业10家计算,冶金行业中仅钢铁企业毒性气体检测仪器年需求量就在16万台(套)以上。加上铝冶炼等冶金行业,由此推之,冶金行业年需求量应在26万台(套)以上。   综合以上数据按每套气体检测仪器仪表按2000元计算分析目前在整个冶金行业气体检测仪器仪表的市场容量约为5.2亿左右。   5)煤炭行业   支撑我国经济快速发展的能源产业重点之一的煤炭产业,对各种瓦斯传感器装备数量更为庞大。我国是世界最大煤矿安全仪器装备国,也是重要的煤矿安全仪器生产国之一。目前我国重点煤矿各种瓦斯传感器装备数量以百万计,但是安全问题仍然严峻,伤亡人数和财产损失空前巨大。因此国家对煤矿安全要求也愈加重视。根据国家发改委公布的《煤炭工业“十一五”发展规划》,2006年全国煤炭产量初步统计为23.25亿吨,其中国有重点煤矿11.25亿吨、地方国有煤矿 3.08亿吨、乡镇煤矿8.92亿吨。在煤矿行业中,年产百万吨的矿井的安全监控系统最少需要安装瓦斯传感器20个,且每年有30%的更换率。由此计算每年气体传感器的总需求量为116万个,有18亿元以上的市场规模。其中30%可能需要使用红外测量原理的气体检测设备,这不仅提高了煤矿瓦斯检测水平,而且对气体检测行业的升级也是一个极大的拉动。   6)环保保护   随着国家环保控制力度的不断加大,环保领域气体检测仪器仪表的用量也逐年增加,在锅炉烟气检测、大气质量检测等方面应用越来越多,环保领域气体传感器的用量逐年增加。环保领域主要使用的是毒性气体传感器,主要用于检测烟气、尾气、废气等环境污染气体。应用最多的是定电位电解式电化学气体传感器,对CO、H2S、 NH3、SO2、NOX、Cl2及其它化合物蒸气,如HCl、HCN等有毒气体的检测。其具体应用包括锅炉烟气检测、大气质量检测等方面应用,随着环境保护要求的提高,其需求量将迅速增加。在锅炉烟气检测方面,我国运行中的锅炉约有15000台,每台锅炉至少有两个烟道,烟气分析传感器至少需配备两台,仅此一项需求就在3万台以上。环境气体监测涉及的方面更为广泛,从环境大气监测到工业气体排放检查,都要使用气体传感器与分析检测仪器仪表。根据《环境空气质量检测规范》的规定,国家环境空气质量评价点的设置数量应按每25-30km2建成区面积设1个监测站,并且不少于8个点。由此计算环保检测领域每年的气体检测器需求大于10万台。年市场容量约10万台(套)。按每套产品5000元计算将有5亿元以上的市场规模。   7)航空航天、现代军事、防化反恐等需求量   我国航天事业发展迅猛,现代化强大海军的建设,潜艇与水面舰只,甚至航母都在发展计划之列 所有这些领域,都涉及串舱等密闭、半密闭空间毒性、爆炸性气体检测技术。国际局势的动荡,恐怖活动和生化战争时有可能发生,对于各种杀伤性毒气的监测在警用安全防护、防化反恐方面的需求也日益迫切。这些高精尖技术领域的气体传检测方面应用需要大量的气体检测仪器仪表,估计每年总需求量超过3万台(套),主要为毒性气体检测需求,会形成3亿元以上的市场规模。   8)室内空气质量控制   随着安全健康意识的增强,人们越来越迫切地对地下商城、地下车库、商务大厦、轨道交通等空间内的空气质量或中央空调自动换气进行控制。该领域主要是对二氧化碳气体浓度进行检测。由于二氧化碳气体化学性质极为稳定,一般的化学检测方法无法对它进行测量,但红外气体传感器却能很方便的对二氧化碳进行检测。   在农业大棚或孵化室中,动植物生长过程与二氧化碳气体浓度密切相关。二氧化碳气体浓度的多少直接影响着该农产品的产值,并且不同植物、动物生长过程中对二氧化碳浓度需求各不同,所以在种植、养殖过程中对二氧化碳定期的检测是必要的。该领域二氧化碳气体的检测,红外方法是最好的选择。   来自国家蔬菜工程技术研究中心的数据表明,我国设施园艺总面积已占世界的80%,其中设施蔬菜面积近3000万亩。大棚总数量近2000万个,其中我国大型连栋温室制造已形成产业,数量达150万个。大型连栋温室对气体检测的要求主要集中在检测二氧化碳气体。   据测算,上述领域先进的红外气体检测器需求量将达到30万台。按每台2000元计算可形成6亿元的产业规模。   9)其它用户需求   在制药、食品、农村沼气测量、市政管网、污水处理、城市管网、通讯电力、半导体制造等领域,气体检测仪器也有广泛的市场空间。   制冷、食品行业需要检测氨气的浓度,市政方面用于自来水处理和下水道污水处理的氯气、硫化氢气体需要检测,医疗卫生需要检测氧气。相关传感器的总计需求量每年约在10万台(套)以上。加上其它行业特殊气体检测(如半导体、电力等),综合来看,该领域毒性气体检测仪器仪表具有较大的市场规模。   地下城市管网是每个城市建设的重大项目之一,也是人们和谐生活的基础设施保障。在我国,地下管道、通讯电力管网常因沼气、燃气含量过高,引发爆炸事件,导致人员伤害、设施损毁。要实现安定和谐的城市生活,城市地下管网安全问题必须彻底解决。目前,我国只有少数城市由国外进口红外气体检测仪对城市地下管网进行检测。通常一个地级城市的市政管网(燃气、电信、电力)仅维护竖井会达到数百个,中心城市更是达到数千之多,均迫切需要成本适中、工作可靠的危险气体监测装置。可见地下水管道、市政管线维护领域是推广红外气体传感器的重要市场,前景广阔,可望达到数十万台套。   随着国家经济发展和能源短缺,迫使我国不得不从新能源和可再生能源上解决我国能源紧张的矛盾。2007年5月农业部颁布了《农业生物质能产业发展规划》,明确指出了沼气、生物液体燃料、秸秆能源是“十一五”期间的生物质能的重点发展对象。计划到2015年,农村户用沼气总数达到6000万户左右,年生产沼气233亿立方米左右,并逐步推进沼气产业化发展。到2015年,建成规模化养殖场、养殖小区沼气工程8000处,年产沼气6.7亿立方米。” 而在《全国农村沼气服务体系建设方案》中明确要求各级政府重点支持配备各种服务设备,包括沼气检测设备(甲烷检测仪)。按照“以项目村为依托建立乡村沼气服务网点,每个网点具备为 300-500个沼气农户服务的能力”的要求计算,2015年,农村6000万沼气用户需建成服务网点12-20万个,配用沼气检测仪器数量也达12万台以上,主要以红外气体检测仪器为主。   10)国家“十一五” 规划中还明确提出要振兴我国装备制造业,积极发展大型石油化工、煤化工设备、百万吨级大型乙烯、大型PTA装置   大力发展汽车、火车、船舶、飞机等运输设备和海洋石油工程装备、大型矿石和原油运输船、集装箱船、液化天然气船、高附加值船舶及配套设备。这些大型装备在制造和使用过程中大都需要对可能产生的易燃易爆、有毒有害气体进行监控检测。通常这些大型成套设备对红外气体检测仪器具有更迫切的需求,相关市场容量可达数万台套。   11)道路交通安全检测领域   来自公安部交管局的最新信息显示:截至2008年6月底,我国汽车保有量达6122万辆,且增速迅猛,给道路交通安全执法带来压力,导致道路交通事故发生率居高不下。在所有导致死亡的交通事故原因中,酒后驾驶排在超速行驶,不按规定让行和违法占道行驶之后居第四位,占事故发生总量的10%~15%。酒后交通事故导致的死亡人数平均每年以惊人的的速度上升。   判断一个人是否酒后驾驶,最简单可行的方法是现场检测驾驶人员的呼气中的酒精含量。该方法也是发达国家警察系统主要采用的检测方式。根据2008年12月20日,公安部发布了修订后的《道路交通安全违法行为处理程序规定》中明确提到,调整抽血检验程序,提高执法效率。规定对经呼吸测试达到或者超过醉酒临界值,当事人对测试结果有异议的才进行抽血检验,从而减少了执法环节,提高了执法效率,也为呼出气体酒精含量的检测有效性提供了法律依据。当前,采用电化学传感器的呼出气体酒精含量检测器是能够满足法规要求而又经济的唯一解决方案。   目前,全国各交警队正在普及推广呼出气体酒精含量检测器,使用量增长迅速。近5年来,机动车和驾驶员的数量每年分别以10%、15%以上的速度递增,交警的执法力度不断增加.2007年全国交警总人数在20万人以上,而相关报道表明,目前警用酒精检测仪装备配备率低于10%,国家计划在未来3年内在主要交警队普及呼出气体酒精含量检测器配备,以配备率达到60%计算,未来3年电化学呼出气体酒精含量检测器需求量也有 10万台以上。   12)民用燃气泄漏及一氧化碳检测   随着我国大气田的不断发现和西气东输工程的投入使用,燃气使用普及率大幅度提高。家庭燃气安全事故时有发生,燃气的安全使用却来越被重视,安装可燃气体报警器已成为多个城市的强制性要求。全国约9000万天然气及液化石油气用户,如果十分之一使用可燃气体报警器,总量即达900万台,按每台100元计算,则有9亿元的市场容量。   家庭、商业场所使用非电能烹饪、取暖,均可能不完全燃烧产生一氧化碳气体。一氧化碳是无色无味的气体,不易觉察,极易产生危险。全球范围历年因一氧化碳中毒事件造成大量人员伤亡。因此各国政府对民用一氧化碳检测极为重视。如:在2006年我国卫生部,中宣部、教育部、公安部、民政部、建设部、信息产业部、国家环境保护总局、中国气象局、国务院新闻办公室就联合制定了《非职业性一氧化碳中毒事件应急预案》 同年12月建设部联合十部委向各地下发了《关于加强非职业性一氧化碳中毒防范工作的通知》,要求,各地区、各有关部门要认真做好非职业性一氧化碳中毒防范工作。2007年教育部也根据自身教育系统内的特点下发了《教育部关于做好2007年秋冬季中小学幼儿园安全工作的预警通知》,要求有条件的学校要在学生宿舍安装一氧化碳报警装置。   另一个需要安装气体报警器的是使用燃气热水器特别是直排式燃气热水器的场所。由于燃气热水器使用不当或质量缺陷导致发生不完全燃烧,造成一氧化碳中毒现象时有发生。国家统计局中国行业企业信息发布中心发布的《2006年消费品市场重点调查报告》显示,仅2006年我国共生产燃气热水器即达到836.96万台。截止2006年底,我国颁发燃气热水器生产许可证企业153家,燃气热水器社会拥有量已在3,000万台以上,其中 50%以上是直排式。为了安全,国家技术监督局已发布强制性标准(GB6932-94),要求燃气热水器必须有防止不安全燃烧的保护装置,要求上述热水器 5年内安装完一氧化碳报警(控制)器,仅此每年就需要600万台。   从另一个角度看,我国家庭或公共场合使用燃气能源烹饪、取暖、洗浴非常普及并快速发展,全国超过13亿人口,按3亿个家庭计算,如果有百分之一的家庭使用也有300万的市场容量,加上公共场合的使用每年也有不小于350万的市场容量。   欧美等发达国家,由于冬季取暖大量使用壁挂炉,各国对一氧化碳检测也都极为重视。目前美国、英国和加拿大一些国家立法规定新建房屋和现有住宅必须安装一氧化碳报警器。目前,国外一氧化碳报警器已进入超市大量销售,年用量超百万台。   综合以上市场信息,可以预见,各种气体检测仪表伴随我国经济的快速发展也将迎来高速增长的时期。相对于近几年仪器仪表行业20%以上的市场增长速度。气体检测仪器仪表行业的速度更是达到惊人的30%。据测算,未来5年,上述领域对家庭商业应用的气体检测仪器需求量可达1000万台以上 工业可燃气体检测仪器的需求超过500万台,其中红外气体检测仪器的需求量将达到170万台(套)、市场容量约为68亿元 测量毒性气体的电化学仪器仪表需求量将达到 400万台(套)、市场容量约为56亿元,市场前景广阔,增长迅速。   广阔的市场需求极大的刺激了国内气体检测仪器仪表生产企业的创新和成长。国内民用气体检测器总产量从2000年的190万台增加到2008年310万台,工业用气体检测器总产量从2000年的17 万台增长至 2008年的96万台。据统计目前国内气体检测仪器仪表企业已有三百余家,其中年营业额超过2000万的气体检测仪器仪表企业不足二十
  • 汉威科技:营收14.44亿元 气体监测爆发助传感器业务显增
    p strong   仪器信息网讯 /strong 3月24日,汉威科技发布2017年年度报告。报告期,公司实现营收14.44亿元,同比增长30.37%,归母净利润1.1亿元,同比增长21.73%,原预期1.53亿。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/ca095e0b-2e3b-4f98-ae40-d54243e469b5.jpg" title=" 0.jpg" / /p p    span style=" background-color: rgb(112, 48, 160) " strong span style=" background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) " 业绩增长主要原因 /span /strong /span /p p    strong 1、传感器业务增速显著 /strong 。报告期内,传感器板块受益于安全、环保、健康以及全社会智慧化等理念提升带来的强劲需求,气体监控需求持续上升,该板块相关产品取得了突出的增长 另一方面,随着下游应用行业的快速发展,该板块经营的甲醛、VOCs、粉尘等监测类传感器产品业绩增速较快,传感器板块业绩较上年同期增幅显著,增长势头强劲。 /p p    strong 2、物联网综合解决方案成果显著 /strong 。报告期内,公司加大自筹资金的使用规模,稳步推进物联网综合解决方案中已实施的智慧水务、智慧市政系统解决方案等智慧化建设项目的落地,产业协同效应不断增强,进一步促进了公司整体经营业绩持续、稳健地增长。同时,受益于社会民众对环保关注度的提升以及国家政策对环保行业的大力支持,智慧环保系统解决方案业务整体发展情况良好。公司持续构建并完善“智慧环保”一体化解决方案,报告期内通过打通数据通道,实现了为客户提供数据增值服务,提高了环保数据集中管理效率及智慧化水平,取得了较好的市场示范效果。 /p p    strong span style=" background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) " 主营业务情况 /span /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/dfc1f0a3-ba8c-4b05-b7c4-edf18fd8d80d.jpg" title=" 1.jpg" / /p p strong   1、传感器 /strong /p p   报告期内,炜盛科技营业收入和净利润同比增幅均超 50%,尤其在环保、安防产品领域增速突出。一方面,用于室内空气质量检测的甲醛传感器、红外二氧化碳传感器销量较过去几年实现了显著的增长 另一方面,随着煤改气政策的逐步推进,传统的半导体气体传感器也实现了超预期的增长。 /p p    strong 2、物联网综合解决方案 /strong /p p   (1)物联网平台解决方案 /p p   报告期内,畅威物联相继承接了厦门(金砖会议保障)和杭州(亚运会筹备)的燃气监管平台等多个重大项目,主要经营指标稳步增长。产品方面,畅威物联相关软硬件产品陆续获得自主知识产权认证,受“煤改气”政策稳步推进的影响,公司研发的燃气报警器产品销量增速显著。公司的解决方案为客户实现从源头到末端的信息化改造,所有的运行指标参数均可通过远传的方式进入客户的运营平台,进一步的为客户提供决策依据,方便客户指挥高效的调度与运营,为安全运营保驾护航。 /p p   (2)智慧市政系统解决方案 /p p   报告期内,智慧水务平台应用继续深化。远程抄表、信息化改造推进顺利,节省了人力物力,并为数据分析系统持续提供实时数据。高新第二水厂建设等重大项目有序推进,高新智慧水务项目已基本建成,智慧化覆盖率达到 100%。 /p p   (3)智慧环保系统解决方案 /p p   环境监测方面,报告期内雪城软件重点开发了污染天气管理信息系统、安环一体化信息系统、大气污染第三方管控服务云以及“互联网+电子政务服务云”等系统。污染天气管理信息系统以新一代信息技术为支撑,创新了城市污染天气管理新模式和新平台 安环一体化信息系统重点服务工农业化工和养殖等园区建设和运营 大气污染第三方管控服务云重点服务政府基层环保部门、环保从业企业和污染源企业等,提供环保区域管家和企业管家服务,创新社会基层的环保新模式。报告期内,雪城软件网格化大气监测与决策平台通过了环保部成果鉴定,标志着网格化大气平台从试点到全国规模化发展的里程碑式跨越。分布式大气环境监测系统入选了国家工信部物联网成果典型案例,打造了全国首个污染天气监测系统,受到了央视等主流媒体的关注。 /p p   (4)智慧安全系统解决方案 /p p   报告期内,受工业安全行业复苏的积极影响,公司智慧安全综合解决方案业务增幅显著。持续多年的转型升级在报告期内取得重大突破,系统集成和软件类业务合同金额占板块主体营业收入比重不断提高。报告期内,公司成立了大型集团客户服务小组,加强高端客户渠道的维护及开发,开展售前、售中、售后团队建设,为客户更好的提供安全信息化解决方案及服务,取得了一定的成效。同时,结合物联网技术平台,公司实现了固定式探测器加载预警互联技术,打造了固定+声光+便携一体化系统管理平台,拓展了产品线。 /p p    strong 3、居家智能与健康 /strong /p p   报告期内,北京威果作为“传感器+”概念的消费类电子厂商,基于母公司的行业技术积淀切入市场,在工业数据积累的基础上进行技术移植,开发出了可靠性强、性价比高、工业级技术的消费类电子产品,夯实了空气质量、燃气安全类市场,拓展了水质安全类市场,为消费者提供更加健康、舒适的工作和生活环境。 /p p   strong span style=" color: rgb(255, 255, 255) "   /span /strong strong span style=" color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(112, 48, 160) " 关于汉威科技 /span /strong /p p   汉威科技以成为“领先的物联网(IOT)解决方案提供商、服务商”为产业愿景,通过多年的内生外延发展,构建了相对完整的物联网(IOT)生态圈,主要是以传感器为核心,将传感技术、智能终端、通讯技术、云计算和地理信息等物联网技术紧密结合,形成了“传感器+监测终端+数据采集+空间信息技术+云应用”的系统解决方案,业务应用覆盖物联网综合解决方案及居家智能与健康等行业领域,在所涉及的产业领域中形成了相对领先的优势。 /p
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