Sensorer, der almindeligvis anvendes til gasdetektion
Den mest afgørende del af en gasdetektor er gassensoren, som varierer efter forskellige gasdetektionsprincipper. Almindelige gassensorer omfatter PID-fotoioniseringssensorer, infrarøde sensorer, elektrokemiske sensorer, katalytiske forbrændingssensorer og halvledersensorer. Nedenfor vil Honeyegg Technology give dig en detaljeret introduktion til arbejdsprincipperne og fordele og ulemper ved hver sensor.
1, det infrarøde princip for gasdetektorer
Princip: Ikke-dispersivt infrarødt princip: NDIR-sensorer anvender Beer Lamberts infrarøde absorptionslov, hvilket betyder, at forskellige gasser absorberer lys af en specifik bølgelængde, og absorptionsintensiteten er direkte proportional med koncentrationen af gassen for at opnå detektion. Det er anvendelsen af et filter 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 miljøpåvirkning, lang levetid og ingen afhængighed af ilt.
Ulemper: Den er stærkt påvirket af fugt og har begrænsede detekteringsgastyper. I øjeblikket bruges det hovedsageligt til 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 ændres med sammensætningen af miljøgassen ved en bestemt temperatur. For eksempel er en alkoholsensor forberedt ved at bruge princippet om, at når tindioxid støder på alkoholgas ved høje temperaturer, vil dens modstand falde kraftigt.
Fordele: Det har fordelene ved lav pris, enkel fremstilling, høj følsomhed, hurtig reaktionshastighed, lang levetid, lav følsomhed over for fugt og enkelt kredsløb.
Ulemper: Dårlig stabilitet, stærkt påvirket af miljøfaktorer, især selektiviteten af hver sensor er ikke unik, og outputparametrene kan ikke bestemmes. Derfor er den ikke egnet til brug på steder, hvor målenøjagtighed er påkrævet, men primært til civil brug.
3, Princippet om katalytisk forbrænding i gasdetektorer
Princip: En katalytisk forbrændingssensor er et højtemperaturbestandigt katalysatorlag forberedt på overfladen af en platinmodstand. Ved en bestemt temperatur katalyserer brændbare gasser forbrænding på dens overflade, hvilket får platinmodstandens temperatur til at stige og modstanden til at ændre sig. Modstandsændringen er en funktion af koncentrationen af brændbare gasser.
Fordele: Den katalytiske forbrændingsgassensor registrerer selektivt brændbare gasser: Alt, der ikke kan brændes, reagerer ikke fra sensoren. Hurtig respons, lang 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 at blive forgiftet, og de fleste organiske dampe kan have toksiske virkninger på sensorer.
Bemærk: Muligheden for katalytisk forbrændingsdetektion er betinget, og det er nødvendigt at sikre, at detektionsmiljøet indeholder tilstrækkelig ilt. I anaerobe miljøer er denne detektionsmetode muligvis ikke i stand til at detektere nogen brændbare gasser. Visse blyforbindelser (især tetraethylbly), svovlforbindelser, siliciumforbindelser, phosphorforbindelser, svovlbrinte og halogenerede kulbrinter kan forårsage sensorforgiftning eller -hæmning.
4, PID-princippet for gasdetektorer
Princip: PID består af en UV-lampe lyskilde og et ionkammer, som har positive og negative elektroder til at danne et elektrisk felt. Under bestrålingen af UV-lampen ioniserer gassen, der skal måles, for at generere positive og negative ioner, som så danner en strøm mellem elektroderne. Det forstærkede udgangssignal
Fordele: Høj følsomhed, ingen forgiftningsproblemer.
Ulemper: Ingen selektivitet, stærkt påvirket af fugt, kort levetid på UV-lamper og høj pris.
5, Elektrokemiske principper for gasdetektorer
Princip: Det virker ved at reagere med målgassen gennem elektrolytten inde i sensoren og generere et elektrisk signal proportionalt med gaskoncentrationen.
Fordele: Bredt arbejdstemperaturområde, flere områder, høj følsomhed, lineær output, god selektivitet
Ulemper: Kort levetid, begrænset opbevaringsperiode, kort levetid i ekstremt tørre eller højkoncentrationsgasmiljøer, uspecifik, let forstyrret, fugtighedspåvirkende nøjagtighed.
Bemærk: De fleste giftig gassensorer kræver en lille mængde ilt for at opretholde normal funktionalitet. Der er en udluftning på bagsiden af sensoren for at opnå dette formål. Høj luftfugtighed og høj tørke kan påvirke sensorernes levetid. Øjeblikkelige trykændringer kan generere et transient sensoroutput eller nå en falsk alarmtilstand.
