Senzori utilizați în mod obișnuit în detectarea gazelor
Cea mai importantă parte a unui detector de gaz este senzorul de gaz, care variază în funcție de diferitele principii de detectare a gazului. Senzorii de gaz obișnuiți includ senzori de fotoionizare PID, senzori cu infraroșu, senzori electrochimici, senzori de ardere catalitică și senzori cu semiconductori. Mai jos, Honeyegg Technology vă va oferi o introducere detaliată a principiilor de lucru și a avantajelor și dezavantajelor fiecărui senzor.
1, Principiul infraroșu al detectoarelor de gaz
Principiu: Principiul infraroșu nedispersiv: Senzorii NDIR utilizează legea de absorbție în infraroșu Beer Lambert, ceea ce înseamnă că diferite gaze absorb lumina cu o anumită lungime de undă, iar intensitatea absorbției este direct proporțională cu concentrația gazului pentru a realiza detectarea. Este necesară aplicarea unui filtru pentru a împărți lumina infraroșie într-o bandă mică de linii spectrale, iar gazul detectat absoarbe această bandă mică de linii spectrale.
Avantaje: fiabilitate ridicată, selectivitate bună, precizie ridicată, lipsă de toxicitate, interferență redusă cu mediul, durată de viață lungă și lipsă de dependență de oxigen.
Dezavantaje: Este foarte afectat de umiditate și are tipuri limitate de gaze de detectare. În prezent, este utilizat în principal pentru gaze precum metanul, dioxidul de carbon, monoxidul de carbon, hexafluorura de sulf, dioxidul de sulf și hidrocarburile.
2, Principiile semiconductoare ale detectoarelor de gaz
Principiu: Senzorii de gaz semiconductor sunt fabricați folosind principiul că rezistența unor materiale semiconductoare cu oxid metalic se modifică odată cu compoziția gazului din mediu la o anumită temperatură. De exemplu, un senzor de alcool este pregătit folosind principiul că atunci când dioxidul de staniu întâlnește alcool gazos la temperaturi ridicate, rezistența sa va scădea brusc.
Avantaje: Are avantajele costului redus, fabricației simple, sensibilității ridicate, vitezei de răspuns rapid, duratei de viață lungi, sensibilității scăzute la umiditate și circuitului simplu.
Dezavantaje: Stabilitate slabă, foarte afectată de factorii de mediu, în special selectivitatea fiecărui senzor nu este unică, iar parametrii de ieșire nu pot fi determinați. Prin urmare, nu este potrivit pentru utilizare în locuri în care este necesară precizia măsurării, ci în principal pentru uz civil.
3, Principiul arderii catalitice în detectoare de gaz
Principiu: Un senzor de ardere catalitică este un strat de catalizator rezistent la temperaturi ridicate, pregătit pe suprafața unui rezistor de platină. La o anumită temperatură, gazele combustibile catalizează arderea la suprafața sa, determinând creșterea temperaturii rezistenței de platină și schimbarea rezistenței. Modificarea rezistenței este o funcție de concentrația gazelor combustibile.
Avantaje: Senzorul de gaz de ardere catalitic detectează selectiv gazele combustibile: orice nu poate fi ars nu are răspuns din partea senzorului. Răspuns rapid, durată de viață lungă și mai puțin afectat de temperatură, umiditate și presiune. Ieșirea senzorilor este direct legată de pericolul de explozie al mediului și sunt un tip dominant de senzor în domeniul detectării siguranței.
Dezavantaj: În domeniul gazelor combustibile, nu există selectivitate. Senzorii sunt predispuși la otrăvire, iar majoritatea vaporilor organici pot avea efecte toxice asupra senzorilor.
Notă: Fezabilitatea detectării arderii catalitice este condiționată și este necesar să se asigure că mediul de detectare conține suficient oxigen. În medii anaerobe, este posibil ca această metodă de detectare să nu poată detecta niciun gaz combustibil. Anumiți compuși de plumb (în special plumb tetraetil), compuși cu sulf, compuși cu siliciu, compuși cu fosfor, hidrogen sulfurat și hidrocarburi halogenate pot provoca otrăvirea sau inhibarea senzorului.
4, Principiul PID al detectoarelor de gaz
Principiu: PID constă dintr-o sursă de lumină UV și o cameră ionică, care au electrozi pozitivi și negativi pentru a forma un câmp electric. Sub iradierea lămpii UV, gazul de măsurat ionizează pentru a genera ioni pozitivi și negativi, care apoi formează un curent între electrozi. Semnalul de ieșire amplificat
Avantaje: Sensibilitate ridicată, fără probleme de otrăvire.
Dezavantaje: Fără selectivitate, foarte afectată de umiditate, durata de viață scurtă a lămpilor UV și prețul ridicat.
5, Principiile electrochimice ale detectoarelor de gaz
Principiu: Funcționează prin reacția cu gazul țintă prin electrolitul din interiorul senzorului și generând un semnal electric proporțional cu concentrația gazului.
Avantaje: interval larg de temperatură de lucru, interval multiplu, sensibilitate ridicată, ieșire liniară, selectivitate bună
Dezavantaje: Durată de viață scurtă, perioadă limitată de depozitare, durată de viață scurtă în medii extrem de uscate sau cu concentrație mare de gaze, nespecifice, ușor de perturbat, umiditatea care afectează precizia.
Notă: Majoritatea senzorilor de gaz toxic necesită o cantitate mică de oxigen pentru a menține funcționalitatea normală. Există un orificiu de ventilație pe spatele senzorului pentru a atinge acest scop. Umiditatea ridicată și seceta ridicată pot afecta durata de viață a senzorilor. Modificările instantanee ale presiunii pot genera o ieșire tranzitorie a senzorului sau pot ajunge la o stare de alarmă falsă.
