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人類氣體檢測儀的發展曆程

 發布時間:2020-06-23 點擊量:101

在發現有害氣體對人體健康的影響後,氣體泄漏檢測方法成為人們關注的焦點。在現代電子傳感器出現之前,早期的探測方法依賴於不那麽精確的探測器。在整個19世紀和20世紀初,煤礦工人將金絲雀帶進隧道,作為早期探測係統,以防止威脅生命的氣體,如二氧化碳、一氧化碳和甲烷。

金絲雀,通常是一種很會唱歌的鳥,如果不把它從這些氣體中移走,它就會停止歌唱並最終死亡,這是礦工們迅速離開礦井的信號。

 

工業時代的氣體探測器的濫觴是火焰安全燈(或戴維燈),是由英國的漢弗萊·戴維爵士在1815年發明的,用於探測地下煤礦中甲烷的存在。火焰安全燈由在新鮮空氣中調節到特定高度的油燈組成。為了防止點燃與燈火焰被包含在一個玻璃套筒與網狀火焰阻火器。火焰高度的變化取決於甲烷的存在(較高)或氧氣的缺乏(較低)。時至今日,在世界某些地區,火焰安全燈仍在使用。

 

氣體檢測的現代時代開始於1926-1927年,隨著奧利弗·約翰遜博士的催化燃燒(LEL)傳感器的發展。約翰遜博士是加州標準石油公司(現在的雪佛龍公司)的雇員,他開始研究和開發一種檢測空氣中可燃混合物的方法,以幫助防止燃料儲罐爆炸。1926年開發了一個示範模型,稱為A型。1927年,隨著B型的發布,實用的“電蒸氣指示器”表開始生產。

 

世界上率先成立的氣體檢測公司,約翰遜-威廉姆斯儀器(或J-W儀器)是在1928年在帕洛阿爾托,CA由奧利弗約翰斯頓博士和菲爾威廉姆斯成立。J-W儀器被公認為矽穀電子公司的濫觴。在接下來的40年裏,J-W儀器開創了許多現代氣體檢測的“濫觴”,包括使儀器更小和更便攜,發展便攜式氧探測器以及組合儀器的濫觴,可以檢測可燃氣體/蒸汽以及氧氣。

 

20世紀80年代和90年代的家用電子一氧化碳探測器出現之前,人們用注入了化學物質的紙張來檢測一氧化碳的存在,紙張接觸氣體後會變成棕色。從那時起,許多電子技術和設備被開發出來,用於檢測、監測和警報各種氣體的泄漏。

 

隨著電子氣體傳感器成本和性能的提高,它們已被納入更廣泛的係統。它們在汽車上的應用最初是為了控製發動機排放,但現在氣體傳感器也可以用於確保乘客的舒適度和安全性。二氧化碳傳感器被安裝在建築物中,作為需求控製通風係統的一部分。先進的氣體傳感器係統正在被研究用於醫療診斷、監測和治療係統,遠遠超出了它們最初在手術室的用途。一氧化碳和其他有害氣體的監測儀和報警器越來越多地用於辦公室和家庭使用,在一些司法管轄區也成為了法定要求。

 

最初,探測器是用來探測單一氣體的。現代的裝置可以探測到幾種有毒或可燃氣體,甚至是混合氣體。更新的氣體分析儀可以分解來自複雜香氣的成分信號,同時識別幾種氣體金屬氧化物半導體傳感器(MOS傳感器)在20世紀90年代被引入。已知最早的MOS氣體傳感器是由G. Sberveglieri, G. Faglia, S. Groppelli, P. Nelli和A. Camanzi在1990年證明的。MOS傳感器從此成為重要的環境氣體探測器。

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