Senzori utilizați pe scară largă în instrumentele de detectare a gazelor
Cea mai esențială 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 semiconductor. Mai jos, Honieger Technology vă va oferi o introducere detaliată a principiilor de lucru, avantajelor și dezavantajelor fiecărui senzor.
1, Principiul infraroșu al detectorului de gaz
Principiu: Senzorul infraroșu nedispersiv (NDIR) utilizează legea de absorbție în infraroșu Beer Lambert, care afirmă că diferite gaze absorb lumina de lungimi de undă specifice, iar intensitatea absorbției este proporțională cu concentrația gazului pentru a realiza detectarea. Este aplicarea unui filtru pentru a împărți lumina infraroșie în liniile spectrale necesare într-o bandă foarte mică, iar gazul detectat absoarbe aceste linii spectrale în această bandă foarte mică.
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 o detecție limitată a tipurilor de gaze. 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, Principiul semiconductor al detectorului de gaz
Principiu: Senzorii de gaz semiconductor sunt fabricați pe baza principiului că rezistența unor materiale semiconductoare cu oxid metalic se modifică odată cu compoziția gazului ambiental la o anumită temperatură. De exemplu, un senzor de alcool este pregătit pe baza principiului că rezistența dioxidului de staniu scade brusc atunci când întâlnește alcool gazos la temperaturi ridicate.
Avantaje: Are avantajele costurilor reduse, 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 mediu, în special selectivitatea fiecărui senzor nu este unică, iar parametrii de ieșire nu pot fi determinați. Prin urmare, nu este potrivit pentru locurile care necesită măsurare precisă și este utilizat în principal în scopuri civile.
3, Principiul de ardere catalitică al detectorului de gaz
Principiu: Senzorul de ardere catalitică este un strat-de catalizator rezistent la temperatură ridicată, pregătit pe suprafața unui rezistor de platină. La o anumită temperatură, gazele combustibile catalizează arderea pe suprafața sa, determinând creșterea temperaturii rezistenței de platină și schimbarea rezistenței. Valoarea de modificare este o funcție de concentrația gazelor combustibile.
Avantaje: Senzorii de gaz de ardere catalitică detectează selectiv gazele inflamabile: senzorul nu răspunde la nimic care nu poate fi ars. 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 este un tip dominant de senzor în domeniul detectării siguranței.
Dezavantaj: Fără selectivitate în domeniul gazelor inflamabile. Senzorii sunt predispuși la otrăvire, iar majoritatea vaporilor organici au un efect toxic asupra senzorilor.
Notă: Fezabilitatea detectării arderii catalitice este condiționată și este necesar să se asigure că mediul de detectare conține suficient oxigen. Într-un mediu fără oxigen, este posibil ca această metodă de detectare să nu poată detecta niciun gaz inflamabil. Anumiți compuși care conțin plumb (în special plumb tetraetil), compuși cu sulf, siliconi, compuși cu fosfor, hidrogen sulfurat și hidrocarburi halogenate pot provoca otrăvirea sau inhibarea senzorului.
4, Principiul PID al detectorului de gaz
Principiu: PID constă din părțile principale ale unei surse de lumină a lămpii UV și o cameră de ioni. Există electrozi pozitivi și negativi în camera ionică, formând un câmp electric. Gazul de măsurat este ionizat sub iradierea lămpii UV, generând ioni pozitivi și negativi. Între electrozi se formează un curent, care este amplificat pentru a scoate un semnal
Avantaje: Sensibilitate ridicată, fără probleme de otrăvire.
Dezavantaje: neselectiv, foarte afectat de umiditate, durată scurtă de viață a lămpilor UV și preț ridicat.
