Powszechnie stosowane czujniki w detektorach gazu Powszechnie stosowane czujniki w detektorach gazu
Podstawową częścią detektora gazu jest czujnik gazu. Ponieważ różne zasady wykrywania gazu nie są takie same, popularne czujniki gazu obejmują: czujnik fotojonizacyjny PID, czujnik podczerwieni, czujnik elektrochemiczny, czujnik spalania katalitycznego i czujnik półprzewodnikowy. Poniższa technologia Honeywell AIG przedstawia zasadę działania każdego czujnika oraz zalety i wady.
Po pierwsze, detektor gazu na zasadzie podczerwieni
Zasada: niedyskryminacyjna zasada podczerwieni Czujnik NDIR wykorzystuje prawo absorpcji podczerwieni Beera-Lamberta, co oznacza, że różne gazy pochłaniają określone długości fal światła, intensywność absorpcji i stężenie gazu są proporcjonalne do osiągnięcia wykrycia. Stosuje filtr, który dzieli światło podczerwone na bardzo małe wymagane pasmo linii widmowych, a wykrywany gaz pochłania to bardzo małe pasmo linii widmowych.
Zalety: wysoka niezawodność, dobra selektywność, wysoka dokładność, nietoksyczność, mniejsza ingerencja ze strony środowiska, długa żywotność, brak zależności od tlenu.
Wady: wpływ wilgoci, ograniczona wykrywalność gatunków gazów, obecnie najważniejsze zastosowanie metanu, dwutlenku węgla, tlenku węgla, sześciofluorku siarki, dwutlenku siarki, węglowodorów i innych gazów.
Po drugie, zasada półprzewodnika detektora gazu
Zasada: półprzewodnikowy czujnik gazu polega na zastosowaniu niektórych materiałów półprzewodnikowych z tlenku metalu, określonej temperaturze, zmianie rezystancji w zależności od składu środowiska gazu i zmianie zasady produkcji. Na przykład czujniki alkoholu, to użycie dwutlenku cyny w wysokich temperaturach w przypadku napotkania gazowego alkoholu, opór znacznie zmniejszy zasadę przygotowania.
Zalety: niski koszt, prosta produkcja, wysoka czułość, szybki czas reakcji, długa żywotność, niska wrażliwość na wilgoć i prosty obwód oraz inne zalety.
Wady: słaba stabilność, wpływ środowiska, zwłaszcza selektywność każdego czujnika nie jest unikalna, nie można określić parametrów wyjściowych. Dlatego nie nadaje się do stosowania przy pomiarach dokładnych wymagań danego miejsca, głównie do użytku cywilnego.
Po trzecie, zasada spalania katalitycznego detektora gazu
Zasada: czujnik spalania katalitycznego znajduje się na powierzchni platyny, przygotowanie warstwy katalizatora odpornej na wysoką temperaturę, pewna temperatura, gazy palne na powierzchni spalania katalitycznego, spalanie tak, że temperatura rezystancji platyny wzrasta, zmiany rezystancji, zmiany wartości funkcja stężenia gazów palnych.
Zalety: Katalityczne czujniki gazów spalinowych selektywnie wykrywają gazy palne: jeśli nie można ich spalić, czujnik nie reaguje. Szybka reakcja, długa żywotność, niewielki wpływ temperatury, wilgotności i ciśnienia. Sygnał wyjściowy czujnika jest bezpośrednio powiązany z zagrożeniem wybuchem otoczenia i stanowi dominującą klasę czujników w obszarze detekcji bezpieczeństwa.
Wady: nieselektywny w zakresie gazów palnych. Czujnik jest podatny na zatrucie, a większość oparów pierwiastków organicznych jest dla niego toksyczna.
Uwaga: Detekcja spalania katalitycznego może być realizowana warunkowo, należy upewnić się, że środowisko detekcji zawiera wystarczającą ilość tlenu, w przypadku braku środowiska tlenowego ta metoda detekcji może nie wykryć żadnego gazu palnego. Niektóre związki ołowiu (zwłaszcza tetraetyloołowiu), związki siarki, silikony, związki fosforu, siarkowodór i węglowodory halogenowane mogą powodować zatrucie lub zahamowanie czujnika.
Po czwarte, zasada PID detektora gazu
Zasada: PID przez źródło światła ultrafioletowego i komorę jonową oraz inne główne części składu komory jonowej ma elektrody dodatnie i ujemne, tworzenie pola elektrycznego, gaz mierzony w napromieniowaniu światłem ultrafioletowym, jonizacja , generowanie jonów dodatnich i ujemnych, powstawanie prądu elektrycznego pomiędzy elektrodami, wzmocniony sygnał wyjściowy
Zalety: wysoka czułość, brak problemów z zatruciem.
Wady: brak selektywności, wpływ wilgoci, krótka żywotność lampy ultrafioletowej, droga.
Po piąte, zasada elektrochemiczna detektora gazu
Zasada: poprzez elektrolit wewnątrz czujnika i reakcję gazu docelowego oraz produkcję i stężenie gazu proporcjonalne do sygnału elektrycznego do pracy.
Zalety: duży zakres temperatur pracy, zasięg, wysoka czułość, moc wyjściowa liniowa, dobra selektywność.
Wady: krótka żywotność, ograniczony okres przechowywania, krótka żywotność w ekstremalnie suchym lub silnie stężonym środowisku gazowym, niespecyficzny, podatny na zakłócenia, wilgotność ma wpływ na dokładność.
Uwaga: większość czujników gazów toksycznych do prawidłowego działania wymaga niewielkiej ilości tlenu. W tym celu z tyłu czujnika znajduje się otwór wentylacyjny. Wysoka wilgotność i wysoka susza mogą mieć wpływ na żywotność czujnika. Chwilowe zmiany ciśnienia mogą spowodować przejściowy sygnał wyjściowy czujnika, a także mogą spowodować fałszywy alarm.
