如何選擇A2L/A3制冷劑泄漏監(jiān)測傳感器？

來源：四方光電股份有限公司 2026年02月21日 07:26

什么是A2L/A3制冷劑？

根據(jù)ASHRAE 34-2022標準，制冷劑按毒性可分為A類（低慢性毒性）、B類（高慢性毒性），按可燃性可分為第1類（無火焰?zhèn)鞑ィ⒌?L類（弱可燃）、第2類（可燃）、第3類（可燃易爆）。A2L是低毒弱可燃性制冷劑，常見的有R454A、R454B、R454C、R1234ze、R1234yf等。A3制冷劑是高可燃性天然工質(zhì)，常見的有R290等。為應(yīng)對變暖問題，對高GWP制冷劑的管控趨嚴，A2L和A3制冷劑因低GWP特性成為制冷行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的核心選項。

制冷劑泄漏監(jiān)測的主要技術(shù)

目前針對A2L/A3制冷劑泄漏監(jiān)測的傳感技術(shù)主要包括非分光紅外技術(shù)、熱導(dǎo)技術(shù)、超聲波技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和光聲技術(shù)。

非分光紅外技術(shù)

非分光紅外（NDIR）技術(shù)是利用氣體對特定波長紅外輻射的吸收特性來測量氣體濃度，檢測制冷劑只需選擇不重合的特征吸收波段，因此具有選擇性好，檢測精度高等特點。但傳感器氣室的長度會影響檢測靈敏度，其尺寸存在局限性。

NDIR技術(shù)原理圖

熱導(dǎo)技術(shù)

熱導(dǎo)技術(shù)是基于不同氣體熱導(dǎo)率的差異，通過測量氣體流經(jīng)加熱元件時的散熱能力變化來判斷濃度。具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低，維護方便，檢測范圍廣等優(yōu)勢。但無法檢測丙烷，因為丙烷的熱導(dǎo)率與空氣差異過小，信號微弱難以精準檢測。

熱導(dǎo)技術(shù)原理圖

超聲波技術(shù)

超聲波技術(shù)是根據(jù)確定的發(fā)射波頻率與波長計算聲速，然后通過聲速擬合計算濃度。需要利用發(fā)射波和返回波多次疊加形成駐波，通過掃頻確定幅值對應(yīng)的發(fā)射波頻率。然后利用發(fā)射波與接收波駐波形成相位差，精確找到發(fā)射波頻率。

超聲波技術(shù)原理圖

半導(dǎo)體技術(shù)

半導(dǎo)體技術(shù)基于半導(dǎo)體材料電學(xué)性質(zhì)變化的氣體檢測技術(shù)，當待測氣體在一定溫度下與半導(dǎo)體接觸時，會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，這一反應(yīng)過程導(dǎo)致半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化。通過測量電阻、電流或電壓等電學(xué)參數(shù)的變化可以確認氣體的濃度高低。

半導(dǎo)體技術(shù)原理圖

光聲技術(shù)

光聲技術(shù)通過檢測氣體吸收光能后產(chǎn)生的聲波信號來分析氣體濃度。向光學(xué)測量單元釋放窄帶光，光由氣體分子吸收，分子平動能增加，導(dǎo)致光聲腔內(nèi)壓力增強。對光源進行調(diào)制引起光聲腔內(nèi)的壓力產(chǎn)生周期性變化，形成光聲信號，信號通過麥克風捕捉。

光聲技術(shù)原理圖

A2L/A3制冷劑泄漏監(jiān)測傳感器的選擇

NDIR冷媒泄漏監(jiān)測傳感器可以檢測所有A2L/A3冷媒，具有高選擇性、高精度、抗干擾能力強等優(yōu)勢，但是體積略大于其他原理傳感器，且在有劇烈溫差環(huán)境下需增加抗冷凝功能，功耗略高于其他原理傳感器。熱導(dǎo)和超聲冷媒泄漏監(jiān)測傳感器具有響應(yīng)快、體積小、功耗低、成本低等優(yōu)勢，但是無法檢測丙烷和氨氣，且在高濕環(huán)境下檢測精度受影響。半導(dǎo)體冷媒泄漏監(jiān)測傳感器可以檢測所有A2L/A3冷媒，但受中毒影響，長期穩(wěn)定性較差，壽命小于5年。光聲冷媒泄漏監(jiān)測傳感器可以檢測所有A2L/A3冷媒，具有選擇性好，靈敏度高的優(yōu)勢，但成本較高。不同技術(shù)原理的冷媒傳感器均有各自的優(yōu)勢和局限性，需要廠家根據(jù)具體的尺寸、功耗、工況和價格等需求進行評估選擇。

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