Tehnični princip plinskega detektorja
Detektor plina je instrument, posebej zasnovan za zaznavanje varne koncentracije plina. Njegovo načelo delovanja je predvsem pretvorba fizikalnih ali kemičnih neelektričnih signalov, ki jih zbere senzor plina, v električne signale, nato pa popravi in filtrira zgornje električne signale skozi zunanja vezja ter krmili ustrezne module prek teh obdelanih signalov za realizacijo detekcije plina . Vendar pa je jedro detektorja plina vgrajena senzorska komponenta. Tehnična načela zaznavanja so različna glede na različne pline, ki jih je treba zaznati. Na primer, skupna tehnična načela detektorja plina vključujejo katalitično zgorevanje, elektrokemijo, infrardečo svetlobo, PID, toplotno prevodnost, optični valovod in tako naprej. Ali lahko prijatelji vedo, katere funkcionalne lastnosti se med njimi razlikujejo?
1. Princip tehnologije katalitskega zgorevanja
Tehnično načelo detektorja katalitskega zgorevalnega plina je, da sprejme načelo Wheatstonovega mostu, element za zaznavanje in kompenzacijski element pa sta seznanjena, da tvorita eno roko mostu. Ko pride do vnetljivega plina, pride do gorenja brez plamena na površini občutljivega telesa detekcijskega elementa, temperatura občutljivega telesa se poveča, odpornost temperaturno občutljivega materiala se poveča in izhodna napetost mostu se poveča, kar poveča premosorazmerno z naraščanjem koncentracije plina. Koncentracijo zaznavnega plina je mogoče določiti glede na spremembo izhodnega signala zaznavalnega mostu.
2. Osnove polprevodniške tehnologije
Tehnično načelo polprevodniškega detektorja plina je, da spremeni prevodnost polprevodnika z adsorpcijo plina, ki ga je treba izmeriti, in vzbuja alarmno vezje s primerjavo trenutnih sprememb. Na polprevodniški senzor pri merjenju močno vpliva okolje, zato je izhodna linearnost nestabilna. Zaradi občutljivega odziva se polprevodniški senzorji pogosto uporabljajo pri merjenju mikro uhajanja plina.
3. Princip elektrokemijske tehnologije
Elektrokemični detektor plina deluje tako, da senzor reagira s plinom, ki ga je treba izmeriti, in ustvari električni signal, ki je sorazmeren s koncentracijo plina. Plin, ki ga je treba meriti, najprej reagira s senzorjem skozi drobno kapilarno odprtino, nato je hidrofobna pregrada in končno doseže površino elektrode. Drugič, dovoljeno je, da ustrezna količina plina reagira z zaznavno elektrodo, da se tvori zadosten električni signal, hkrati pa se prepreči uhajanje elektrolita iz senzorja. Plin, ki difundira skozi pregrado, reagira z zaznavno elektrodo, ki lahko sprejme oksidacijski ali redukcijski mehanizem.
4. Načelo infrardeče tehnologije
Tehnično načelo infrardečega detektorja plina temelji na Lambert-Beerovem zakonu, njegov fizikalni zakon pa je, da ko žarek vzporedne monokromatične svetlobe prehaja navpično skozi enotno in nesipajočo snov, ki absorbira svetlobo, je njegova absorbanca neposredno sorazmerna s koncentracijo snovi, ki absorbira svetlobo, in debelino absorpcijske plasti. Običajno uporabljena infrardeča valovna dolžina infrardečega detektorja plina je 2 ~ 12 μm. Preprosto povedano, načelo infrardečega detektorja plina je, da plin, ki ga je treba meriti, neprekinjeno prehaja skozi posodo z določeno dolžino in prostornino, žarek infrardeče svetlobe pa se vbrizga z ene od dveh svetlobno prepustnih čelnih strani posode, nato pa se na drugi strani izmeri intenzivnost sevanja infrardeče svetlobe. Končno lahko koncentracijo plina, ki ga je treba izmeriti, poznamo glede na neposredno razmerje med absorpcijo infrardeče svetlobe in koncentracijo snovi, ki absorbirajo svetlobo.
5. Načelo tehnologije PID
Tehnično načelo foto-ionskega PID detektorja plina je, da ga lahko detektor zlahka zazna skozi vir ultravijolične svetlobe ter pozitivne in negativne ione, ki jih ustvarijo kemične snovi pod njegovim vzbujanjem. Do ionizacije pride, ko molekule absorbirajo visokoenergijske ultravijolične žarke. Pri tem vzbujanju molekule ustvarjajo negativne elektrone in tvorijo pozitivne ione. Tok, ki ga ustvarijo ti ionizirani delci, lahko ojača detektor, koncentracija ppm pa se lahko prikaže na zunanji strani. Po prehodu skozi elektrodo se ti ioni hitro rekombinirajo in skupaj postanejo prvotne organske molekule. Molekule v tem procesu ne bodo poškodovane.
6. Princip tehnologije prevajanja toplote
Detektor toplotno prevodnega plina je nov princip detekcije za merjenje vnetljivega plina, ki v glavnem analizira koncentracijo izmerjenega plina z merjenjem spremembe toplotne prevodnosti mešanega plina. Običajno se razlika toplotne prevodnosti plinskega senzorja toplotne prevodnosti pretvori v spremembo upora skozi vezje. Tradicionalna metoda odkrivanja je pošiljanje plina, ki ga je treba izmeriti, v plinsko komoro, središče plinske komore pa je termistor, kot je termistor, platinasta žica ali volframova žica, ki se segreje na določeno temperaturo, da pretvori spremembo toplotne prevodnosti mešanega plina v spremembo upora termistorja, spremembo upora pa je mogoče enostavno in natančno izmeriti.
