简述成分与含量的电测法

分子状态存在，大部分为无机气体，例如CO,NO2,H2S,LEL,VOC等。采用无线遥测技术实时采集和记录车辆在静止和行进过程中舱室内的有害气体、温湿度等状态参数和环境参数，以便分析有害气体对舱室人员身心健康的影响。

11.3.1气体分析

一、热导式气体分析仪

1、原理：设导热系数为λ1和λ2的两种气体混合，λ1和λ2已知，若测得该混合气体的导热系数λc,则可求得两种气体的百分数含量α1和α2:

　　2、热导池 图11-3-1（a）

――将混合气体导热系数的变化转换为热电阻阻值变化的部件。

3、热导式气体分析仪

图11-3-1(b)

分析室Rk1和Rk2为参考室，室内充入洁净的空气，

分析室Rx1和Rx2充入被分析的混合气体，

四个分析室组成桥路。电桥输出是混合气体组分的函数。

二、磁式氧量分析仪

1、 原理：是基于对氧的顺磁性的测量。

混合气体的体积磁化率

　　式中：k1为氧气的体积磁化率；

k2为混合气体中除氧外，各成分气体的体积磁化率平均值；

C为氧气含量

结论：根据混合气体体积磁化率的大小，就可以确定氧气含量C.

2、 热磁式对流检测器

图11-3-2

被分析的气体含氧量越高，磁风就越强，两热丝元件的温差越大，相应阻值变化就越大。电桥输出电压可以用来表示被分析气体中所含氧气的浓度。

三、光学吸收式气体分析仪

（一）工作原理

当物质吸收特征波长的光辐射时，透射光能量与入射光能量之间关系为：

　　　　　　　　　　　　　　　
　　式中 W为透射光能量，W0为入射光能量；a为吸收率；b为光程长度；c为试样中吸光物质的浓度。若a、b为已知数值，则通过测量透射光与入射光能量的比值，就可以确定吸光物质的浓度。

（二） CO2红外线气体分析仪

图11-3-3

测量时，被测气体通过样品室，参比室充满没有CO2的大气。经过标定，就可以从输出信号的大小确定CO2的含量。

（三）光电比色计

图11-3-4

左半部分为参比介质光路。比色皿盛放的是不含被测成分的某种液体（或气体），对光束波长没有吸收作用，

右半部分为被测介质的测量光路，比色皿中盛放的是被测样品，对光束波长有一定的吸收作用

两路光学系统检测元件的输出就不一样，通过比较放大后显示出被测介质的含量。

11.3.2 实用气体检测器

一、有害气体检测与排气控制电路

图11-3-5

当HQ-1气敏元件检测到有害气体浓度超过安全值时，电路发出报警，同时开启排气扇。

二、防止酒后开车控制器

图11-3-6

若司机酗酒，气敏器件的阻值急剧下降，继电器线圈通电，其常开触头闭合，发光二极管导通，发红光，以示警告，同时继电器常闭触点断开，使司机无法起动发动机。

三、实用瓦斯报警器

图11-3-7

当周围空气中有瓦斯气体时，气敏元件的电阻迅速减小，555集成电路4脚变为高电平，振荡器电路起振，扬声器发出报警声，提醒人们采取相应的措施，以防事故的发生。