適用于工廠等室內(nèi)NO2含量檢測的傳感器

近幾年，化工行業(yè)生產(chǎn)過程中有毒氣體監(jiān)測問題越來越受到工廠的重視。二氧化氮氣是一種重要的工業(yè)氣體，可以用來進(jìn)行工業(yè)水處理作為殺菌消毒劑，也可以用來制漿和制纖維，精制面粉，油脂，糖分，皮革等。二氧化氮是一種有毒氣體，顏色呈紅褐色，順磁性，有刺激性氣味，在水中容易溶解。二氧化氮(4ppm)濃度低會使鼻子癱瘓，并可能導(dǎo)致過量吸收，長期暴露在NO2濃度為40至100毫克/立方米的環(huán)境中會對健康產(chǎn)生嚴(yán)重影響。所以，為了避免二氧化氮氣體危害職工健康，影響生產(chǎn)安全，必須對工廠二氧化氮氣體進(jìn)行實時安全監(jiān)控。

目前適用于工廠等室內(nèi)NO2含量檢測的比較通用的方法是采用氣體傳感器進(jìn)行監(jiān)測，使用具有體積小、成本低廉等特點的二氧化氮傳感器對環(huán)境中的二氧化氮濃度進(jìn)行簡單快速的監(jiān)測，而二氧化氮的核心元件采用銦鎵鋅氧化物支撐的半導(dǎo)體薄膜晶體管，成功地實現(xiàn)了監(jiān)測儀器的自動化和微型化。

氮氣的核心感測元件為銦鋅氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管。該材料薄膜的表面電子含量豐富，NO2分子很容易吸附在薄膜表面電子。隨著吸附的分子增加，薄膜表面的電子消耗也增加，因此改變其電信號地輸出并觸發(fā)NO2監(jiān)控警報。

當(dāng)檢測元件完成監(jiān)測任務(wù)后，通過使用集成LED燈發(fā)出的光釋放被吸附的NO2分子，可以恢復(fù)IGZO電子層，從而再次激活傳感器使用。試驗證明，該傳感器對NO2的檢測極限可以降低到100ppb(十億分之一)量級。

此外，二氧化氮氣敏傳感器的優(yōu)點是它把氣敏傳感器所需的敏感元件和信號處理元件集成到一個微系統(tǒng)中，輸出的信號隨NO2濃度的變化而變化，從而形成一個獨立完整的傳感器部件。

NO2在室溫下被檢測，并通過可見光激活恢復(fù)器件的感測功能，這使得NO2氣體傳感器得以在城市和汽車上大規(guī)模部署，為低成本、高效率、高靈敏度的氣體檢測系統(tǒng)鋪平了道路。因此，低成本的有害氣體傳感器的應(yīng)用對于控制空氣質(zhì)量具有積極意義。

為了保證工廠生產(chǎn)安全，除合理監(jiān)控外，還應(yīng)采取以下預(yù)防措施：加強(qiáng)密閉、通風(fēng)，嚴(yán)格安全操作規(guī)程，加強(qiáng)宣傳教育，普及急救和預(yù)防知識，做好崗前健康監(jiān)護(hù)和定期體檢。如能在生產(chǎn)過程中，定期進(jìn)行設(shè)備維護(hù)和檢查監(jiān)控，或許能及早發(fā)現(xiàn)，將危害降到最低限度。

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