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氣體檢測器的發(fā)展歷史
2014-10-20
美國國家職業(yè)安全和健康研究院(NIOSH)和美國國家職業(yè)安全和健康局(OSHA)發(fā)表的研究報告都表明很多致命的工業(yè)事故都同所在空間的氣體組份有關(guān)。在工業(yè)場所，一氧化碳、硫化氫中毒的事故時時都可能發(fā)生，而缺氧等事故最有可能發(fā)生于密閉空間的環(huán)境中。易燃易爆氣體的存在更是嚴(yán)重威脅著石化工廠、煤礦等各種工業(yè)場所的安全，這類氣體的爆炸事故不僅會嚴(yán)重破壞工廠設(shè)施，同時也會造成社會恐慌等社會問題。
礦工可能是最早認(rèn)識到需要一種檢測危險氣體裝置的工人。礦井中的氣體組份代表了各種各樣的危險情況，這其中遇到的有毒氣體包括：一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等等，還包括氧氣不足的情況。當(dāng)然，礦井中存在的甲烷可能是全世界的工人所遇到的最大的威脅，由于甲烷沒有任何的色味先兆，所以可能在不知不覺之間達(dá)到發(fā)生爆炸的濃度。當(dāng)甲烷積聚到了立即爆炸的濃度，任何的火源的出現(xiàn)，比如工人的礦燈都會引起爆炸事故。第一個可燃?xì)怏w指示器，Davy 燈的出現(xiàn)，為工人的安全提供了保障。這種燈的變種現(xiàn)在仍然應(yīng)用于礦井的安全檢測領(lǐng)域。
一氧化碳是礦工們關(guān)心的重要危險之一。同樣，它也由于缺乏警報特性常常會使工人處于極為危險的濃度之下。使用一些小動物，像鳥、比如著名的“礦井金絲鳥”就成為在那個時代的定量檢測有毒氣體無可奈何的方法。后來又出現(xiàn)了測量一氧化碳的比色管，并且在存在這種危險氣體的各種場合得到廣泛應(yīng)用，以后又有了檢測氧氣濃度的比色管出現(xiàn)。
船艦上密閉空間存在有害氣體的危險是對于發(fā)展現(xiàn)代氣體檢測裝置的另一個刺激。1926年，火燒連營般的油船爆炸促使加利福尼亞的標(biāo)油公司發(fā)起研制開發(fā)可燃?xì)怏w直讀指示器的工作。在1927年，Oliver W. Johnson 發(fā)明并提出了一種利用可燃?xì)怏w在一個鉑絲上催化燃燒機(jī)理的便攜式可燃?xì)怏w檢測器。即使是70年后的今天，在大多數(shù)密閉空間檢測中用到的可燃?xì)怏w檢測器仍然采用這種原理，當(dāng)然，它們已經(jīng)融入了更多的現(xiàn)代技術(shù)成分。1960年，第一代的電化學(xué)氧氣傳感器的發(fā)現(xiàn)很快使氧氣的實時檢測也出現(xiàn)在便攜儀器之中。今天的工人已經(jīng)有了更多的選擇，使用各種原理制造的檢測管、檢測儀隨處可見。現(xiàn)在工人面臨的問題是：對于特定的環(huán)境如何選擇合適的檢測技術(shù)。
到今天，氣體檢測技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)在光電技術(shù)的受益者。我們可以應(yīng)用各種各樣的氣體檢測技術(shù)，包括：光離子化、紅外、半導(dǎo)體等等先進(jìn)技術(shù)。他們都有其特定的監(jiān)測原理和應(yīng)用領(lǐng)域。
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