Introduktion til almindeligt anvendte sensorer til gasdetektorer
Kernedelen af en gasdetektor er en gassensor, som varierer efter forskellige gasdetektionsprincipper. Almindelige gassensorer omfatter PID-fotoionsensorer, infrarøde sensorer, elektrokemiske sensorer, katalytiske forbrændingssensorer og halvledersensorer.
1, Det infrarøde princip for gasdetektorer
Princip: Ikke-spektralt infrarødt princip: NDIR-sensorer anvender Beer Lamberts infrarøde absorptionslov, hvilket betyder, at forskellige gasser absorberer specifikke bølgelængder af lys, og absorptionsintensiteten er direkte proportional med koncentrationen af gassen for at opnå detektion. Det er anvendelsen af filtre til at opdele infrarødt lys i et lille bånd af spektrallinjer, der kræves, og den detekterede gas absorberer dette lille bånd af spektrallinjer.
Fordele: Høj pålidelighed, god selektivitet, høj nøjagtighed, ingen toksicitet, mindre interferens fra miljøet, lang levetid og ingen afhængighed af ilt.
Ulemper: På grund af fugtighedens betydelige påvirkning er de påviste gastyper begrænset. I øjeblikket bruges de hovedsageligt i gasser som metan, kuldioxid, kulilte, svovlhexafluorid, svovldioxid og kulbrinter.
2, Halvlederprincipper for gasdetektorer
Princip: Halvledergassensorer fremstilles ud fra princippet om, at modstanden af nogle metaloxidhalvledermaterialer varierer med sammensætningen af miljøgassen ved en bestemt temperatur. For eksempel er en alkoholsensor forberedt ud fra princippet om, at når tindioxid støder på alkoholgas ved høje temperaturer, vil modstanden falde kraftigt.
Fordele: Det har fordelene ved lav pris, enkel fremstilling, høj følsomhed, hurtig reaktionshastighed, lang levetid, lav luftfugtighedsfølsomhed og enkelt kredsløb.
Ulemper: Dårlig stabilitet, betydelig miljøpåvirkning, især selektiviteten af hver sensor er ikke unik, og outputparametrene kan ikke bestemmes. Derfor er den ikke egnet til brug på steder med nøjagtige målekrav, primært til civil brug.
3, katalytisk forbrændingsprincip for gasdetektorer
Princip: En katalytisk forbrændingssensor er et højtemperaturbestandigt katalysatorlag forberedt på overfladen af en platinmodstand. Ved en bestemt temperatur katalyserer brændbare gasser forbrænding på overfladen, hvilket får platinmodstanden til at stige i temperatur og ændre modstand. Modstandsændringen er en funktion af koncentrationen af brændbare gasser.
Fordele: Katalytiske forbrændingsgassensorer registrerer selektivt brændbare gasser: Uanset hvad der ikke kan brændes, reagerer sensoren ikke. Hurtig respons, længere levetid og mindre påvirket af temperatur, luftfugtighed og tryk. Outputtet af sensorer er direkte relateret til miljøets eksplosionsfare, og de er en dominerende type sensorer inden for sikkerhedsdetektion.
Ulempe: Inden for rækkevidden af brændbare gasser er der ingen selektivitet. Sensorer er tilbøjelige til forgiftning, og de fleste elementære organiske dampe har toksiske virkninger på sensorer.
4, PID-princippet for gasdetektor
Princip: PID er sammensat af en UV-lampe lyskilde og et ionkammer, som har positive og negative elektroder til at danne et elektrisk felt. Under bestråling af UV-lampen ioniserer gassen, der skal testes, for at generere positive og negative ioner, der danner en strøm mellem elektroderne og forstærker udgangssignalet
Fordele: Høj følsomhed, ingen forgiftningsproblemer.
Ulemper: Ingen selektivitet, stærkt påvirket af fugt, kort levetid på UV-lamper og høj pris.
