Szeroko stosowane czujniki w przyrządach do wykrywania gazu
Najważniejszą częścią detektora gazu jest czujnik gazu, który różni się w zależności od różnych zasad wykrywania gazu. Typowe czujniki gazu obejmują czujniki fotojonizacyjne PID, czujniki podczerwieni, czujniki elektrochemiczne, katalityczne czujniki spalania i czujniki półprzewodnikowe. Poniżej firma Honieger Technology szczegółowo omówi zasady działania, zalety i wady każdego czujnika.
1, Zasada działania detektora gazu na podczerwień
Zasada: Niedyspersyjny czujnik podczerwieni (NDIR) wykorzystuje prawo absorpcji podczerwieni Beera Lamberta, które stwierdza, że różne gazy absorbują światło o określonej długości fali, a intensywność absorpcji jest proporcjonalna do stężenia gazu wymaganego do wykrycia. Polega na zastosowaniu filtra, który rozdziela światło podczerwone na wymagane linie widmowe w bardzo małym paśmie, a wykryty gaz pochłania te linie widmowe w tym bardzo małym paśmie.
Zalety: Wysoka niezawodność, dobra selektywność, wysoka dokładność, brak toksyczności, mniejsza ingerencja w środowisko, długa żywotność i brak zależności od tlenu.
Wady: duży wpływ na niego ma wilgotność i ograniczone wykrywanie rodzajów gazów. Obecnie stosuje się go głównie do gazów takich jak metan, dwutlenek węgla, tlenek węgla, sześciofluorek siarki, dwutlenek siarki i węglowodory.
2, Zasada półprzewodnika detektora gazu
Zasada: Półprzewodnikowe czujniki gazu są produkowane w oparciu o zasadę, że rezystancja niektórych materiałów półprzewodnikowych z tlenków metali zmienia się wraz ze składem otaczającego gazu w określonej temperaturze. Na przykład czujnik alkoholu jest przygotowany w oparciu o zasadę, że opór dwutlenku cyny gwałtownie maleje, gdy napotka on gazowy alkohol w wysokich temperaturach.
Zalety: Ma zalety: niski koszt, prostą produkcję, wysoką czułość, szybką reakcję, długą żywotność, niską wrażliwość na wilgoć i prosty obwód.
Wady: słaba stabilność, duży wpływ środowiska, zwłaszcza selektywność każdego czujnika nie jest unikalna i nie można określić parametrów wyjściowych. Dlatego nie nadaje się do miejsc wymagających dokładnego pomiaru i jest używany głównie do celów cywilnych.
3. Zasada spalania katalitycznego w detektorze gazu
Zasada: Katalityczny czujnik spalania to-odporna na wysoką temperaturę warstwa katalizatora przygotowana na powierzchni rezystora platynowego. W określonej temperaturze gazy palne katalizują spalanie na swojej powierzchni, powodując wzrost temperatury rezystora platynowego i zmianę jego rezystancji. Wartość zmiany jest funkcją stężenia gazów palnych.
Zalety: Katalityczne czujniki gazów spalinowych selektywnie wykrywają gazy palne: czujnik nie reaguje na nic, czego nie można spalić. Szybka reakcja, długa żywotność i mniejszy wpływ temperatury, wilgotności i ciśnienia. Sygnał wyjściowy czujników jest bezpośrednio powiązany z zagrożeniem wybuchem środowiska i jest dominującym typem czujnika w obszarze detekcji bezpieczeństwa.
Wada: Brak selektywności w zakresie gazów palnych. Czujniki są podatne na zatrucia, a większość oparów organicznych działa toksycznie na czujniki.
Uwaga: Możliwość detekcji spalania katalitycznego jest warunkowa i konieczne jest zapewnienie, że środowisko detekcji zawiera wystarczającą ilość tlenu. W środowisku wolnym od tlenu ta metoda wykrywania może nie umożliwiać wykrycia jakichkolwiek gazów palnych. Niektóre związki zawierające ołów (zwłaszcza tetraetyloołów), związki siarki, silikony, związki fosforu, siarkowodór i węglowodory halogenowane mogą powodować zatrucie lub hamowanie czujnika.
4, Zasada PID detektora gazu
Zasada: PID składa się z głównych części źródła światła lampy UV i komory jonowej. W komorze jonowej znajdują się elektrody dodatnie i ujemne, tworzące pole elektryczne. Mierzony gaz jest jonizowany pod wpływem promieniowania lampy UV, wytwarzając jony dodatnie i ujemne. Pomiędzy elektrodami wytwarza się prąd, który jest wzmacniany w celu uzyskania sygnału wyjściowego
Zalety: Wysoka czułość, brak problemów z zatruciem.
Wady: brak selektywności, duży wpływ wilgoci, krótka żywotność lamp UV i wysoka cena.
