Uvod v pogosto uporabljene senzorje za detektorje plina
Osrednji del detektorja plina je senzor plina, ki se razlikuje glede na različna načela zaznavanja plina. Običajni plinski senzorji vključujejo PID foto ionske senzorje, infrardeče senzorje, elektrokemične senzorje, katalitične senzorje zgorevanja in polprevodniške senzorje.
1, Infrardeči princip detektorjev plina
Princip: nespektralni infrardeči princip: senzorji NDIR uporabljajo infrardeči absorpcijski zakon Beer Lambert, kar pomeni, da različni plini absorbirajo določene valovne dolžine svetlobe, intenzivnost absorpcije pa je neposredno sorazmerna s koncentracijo plina, da se doseže zaznavanje. Potrebna je uporaba filtrov za razdelitev infrardeče svetlobe v majhen pas spektralnih črt, zaznan plin pa absorbira ta majhen pas spektralnih črt.
Prednosti: visoka zanesljivost, dobra selektivnost, visoka natančnost, ni strupenosti, manj motenj iz okolja, dolga življenjska doba in ni odvisnosti od kisika.
Slabosti: Zaradi znatnega vpliva vlage so vrste zaznanih plinov omejene. Trenutno se uporabljajo predvsem v plinih, kot so metan, ogljikov dioksid, ogljikov monoksid, žveplov heksafluorid, žveplov dioksid in ogljikovodiki.
2, Polprevodniški principi detektorjev plina
Načelo: Polprevodniški senzorji za plin so izdelani po načelu, da se odpornost nekaterih polprevodniških materialov iz kovinskega oksida spreminja glede na sestavo okoljskega plina pri določeni temperaturi. Na primer, senzor za alkohol je pripravljen po načelu, da ko kositrov dioksid naleti na alkoholni plin pri visokih temperaturah, se upor močno zmanjša.
Prednosti: Prednosti so nizki stroški, enostavna izdelava, visoka občutljivost, hitra odzivnost, dolga življenjska doba, nizka občutljivost na vlago in preprosto vezje.
Slabosti: slaba stabilnost, pomemben vpliv na okolje, zlasti selektivnost vsakega senzorja ni edinstvena in izhodnih parametrov ni mogoče določiti. Zato ni primeren za uporabo na mestih z zahtevami po natančnih meritvah, predvsem za civilno uporabo.
3, Princip katalitičnega zgorevanja detektorjev plina
Načelo: katalitični senzor zgorevanja je na visoke temperature odporen sloj katalizatorja, pripravljen na površini platinastega upora. Pri določeni temperaturi gorljivi plini katalizirajo gorenje na njegovi površini, kar povzroči dvig temperature platinastega upora in spremembo upora. Sprememba upora je funkcija koncentracije gorljivih plinov.
Prednosti: Katalitski senzorji zgorevalnih plinov selektivno zaznavajo gorljive pline: Česar ni mogoče zažgati, se senzor ne odziva. Hitra odzivnost, daljša življenjska doba in manjši vpliv temperature, vlažnosti in pritiska. Izhod senzorjev je neposredno povezan z nevarnostjo eksplozije v okolju in so prevladujoča vrsta senzorjev na področju varnostnega zaznavanja.
Slabost: V območju gorljivih plinov ni selektivnosti. Senzorji so nagnjeni k zastrupitvam in večina elementarnih organskih hlapov ima strupene učinke na senzorje.
4, PID princip detektorja plina
Načelo: PID je sestavljen iz svetlobnega vira UV žarnice in ionske komore, ki imata pozitivne in negativne elektrode za tvorbo električnega polja. Pod obsevanjem UV-žarnice se plin, ki ga je treba testirati, ionizira, da ustvari pozitivne in negativne ione, ki tvorijo tok med elektrodama in ojačajo izhodni signal.
Prednosti: Visoka občutljivost, brez zastrupitev.
Slabosti: Ni selektivnosti, močno vpliva vlaga, kratka življenjska doba UV žarnic in visoka cena.
