Zasada techniczna detektora gazu
Detektor gazu to przyrząd specjalnie zaprojektowany do wykrywania bezpiecznego stężenia gazu. Jego zasada działania polega głównie na przekształcaniu fizycznych lub chemicznych sygnałów nieelektrycznych zebranych przez czujnik gazu na sygnały elektryczne, a następnie prostowaniu i filtrowaniu powyższych sygnałów elektrycznych przez obwody zewnętrzne oraz sterowaniu odpowiednimi modułami za pomocą tych przetworzonych sygnałów w celu realizacji wykrywania gazu . Jednak rdzeniem detektora gazu jest wbudowany element czujnika. W zależności od różnych gazów, które mają być wykryte, zasady techniczne wykrywania są różne. Na przykład powszechne zasady techniczne detektora gazu obejmują spalanie katalityczne, elektrochemię, podczerwień, PID, przewodzenie ciepła, falowód i tak dalej. Czy przyjaciele mogą wiedzieć, jakie cechy funkcjonalne się między nimi różnią?
1. Zasada technologii spalania katalitycznego
Zasada techniczna katalitycznego detektora gazów spalinowych polega na tym, że wykorzystuje on zasadę mostka Wheatstone'a, a element detekcyjny i element kompensacyjny są sparowane, tworząc jedno ramię mostka. W przypadku napotkania gazu palnego na powierzchni wrażliwego korpusu elementu detekcyjnego następuje bezpłomieniowe spalanie, wzrasta temperatura wrażliwego korpusu, wzrasta rezystancja materiału wrażliwego na temperaturę i wzrasta napięcie wyjściowe mostka, co zwiększa wprost proporcjonalnie do wzrostu stężenia gazu. Stężenie gazu detekcyjnego można określić na podstawie zmiany sygnału wyjściowego mostka detekcyjnego.
2. Podstawy technologii półprzewodników
Zasada techniczna półprzewodnikowego detektora gazu polega na tym, że zmienia on przewodność półprzewodnika poprzez adsorpcję mierzonego gazu i wzbudza obwód alarmowy poprzez porównanie zmian prądu. Na czujnik półprzewodnikowy podczas pomiaru duży wpływ ma środowisko, dlatego liniowość wyjściowa jest niestabilna. Ze względu na czułą reakcję czujniki półprzewodnikowe są szeroko stosowane w pomiarach mikrowycieków gazu.
3. Zasada technologii elektrochemicznej
Elektrochemiczny detektor gazu działa w oparciu o czujnik reagujący z mierzonym gazem i generujący sygnał elektryczny proporcjonalny do stężenia gazu. Mierzony gaz najpierw reaguje z czujnikiem poprzez maleńki otwór kapilary, następnie stanowi barierę hydrofobową, a na koniec dociera do powierzchni elektrody. Po drugie, odpowiednia ilość gazu wchodzi w reakcję z elektrodą czujnikową, tworząc wystarczający sygnał elektryczny, zapobiegając jednocześnie wyciekowi elektrolitu z czujnika. Gaz rozproszony przez barierę reaguje z elektrodą czujnikową, która może przyjąć mechanizm utleniania lub mechanizm redukcji.
4. Zasada technologii podczerwieni
Zasada techniczna detektora gazu na podczerwień opiera się na prawie Lamberta-Beera, a jego prawo fizyczne jest takie, że gdy wiązka równoległego światła monochromatycznego przechodzi pionowo przez jednorodną i nierozpraszającą substancję pochłaniającą światło, jej absorbancja jest wprost proporcjonalna do stężenia substancji pochłaniającej światło i grubości warstwy absorpcyjnej. Powszechnie stosowana długość fali podczerwieni detektora gazu na podczerwień wynosi 2 ~ 12 μm. Mówiąc najprościej, zasada działania detektora gazu na podczerwień polega na tym, że mierzony gaz przechodzi w sposób ciągły przez pojemnik o określonej długości i objętości, a wiązka światła podczerwonego jest wtryskiwana z jednej z dwóch przepuszczalnych dla światła ścian końcowych pojemnika, a następnie na drugim końcu mierzy się natężenie promieniowania światła podczerwonego. Wreszcie stężenie mierzonego gazu można poznać na podstawie bezpośredniego stosunku pomiędzy absorpcją światła podczerwonego a stężeniem substancji pochłaniających światło.
5.Zasada technologii PID
Zasada techniczna fotojonowego detektora gazu PID polega na tym, że można go łatwo wykryć za pomocą detektora za pomocą źródła światła ultrafioletowego oraz jonów dodatnich i ujemnych wytwarzanych przez substancje chemiczne pod jego wzbudzeniem. Jonizacja zachodzi, gdy cząsteczki absorbują wysokoenergetyczne promienie ultrafioletowe. Pod wpływem tego wzbudzenia cząsteczki wytwarzają elektrony ujemne i tworzą jony dodatnie. Prąd generowany przez te zjonizowane cząstki może zostać wzmocniony przez detektor, a stężenie ppm może zostać wyświetlone na zewnątrz. Po przejściu przez elektrodę jony te szybko łączą się ponownie i stają się razem pierwotnymi cząsteczkami organicznymi. Cząsteczki nie ulegną uszkodzeniu w tym procesie.
6. Zasada technologii przewodzenia ciepła
Detektor gazu przewodzącego ciepło to nowa zasada wykrywania gazu palnego, która głównie analizuje stężenie mierzonego gazu poprzez pomiar zmiany przewodności cieplnej mieszanego gazu. Zwykle różnica przewodności cieplnej czujnika przewodności cieplnej gazu jest przekształcana w zmianę rezystancji w obwodzie. Tradycyjna metoda wykrywania polega na przesłaniu mierzonego gazu do komory gazowej, a środkiem komory gazowej jest termistor, taki jak termistor, drut platynowy lub drut wolframowy, który jest podgrzewany do określonej temperatury w celu przekształcenia zmiany przewodności cieplnej mieszanego gazu na zmianę rezystancji termistora, a zmianę rezystancji można łatwo i dokładnie zmierzyć.
