tipični senzorji, ki jih najdemo v detektorjih plina
Osrednji del detektorja plina je senzor plina, ki se razlikuje glede na različna načela zaznavanja plina. Običajni plinski senzorji vključujejo: fotoionski senzor PID, infrardeči senzor, elektrokemični senzor, katalitični senzor zgorevanja in polprevodniški senzor. Naslednja tehnologija Honey Iger vam bo podrobno predstavila princip delovanja ter prednosti in slabosti vsakega senzorja.
1. Infrardeči princip plinskega detektorja
Načelo: nespektralni infrardeči senzor NDIR temelji na Beer-Lambertovem infrardečem absorpcijskem zakonu, kar pomeni, da različni plini absorbirajo svetlobo določene valovne dolžine, intenzivnost absorpcije pa je sorazmerna s koncentracijo plina, da se doseže zaznavanje. Uporablja filter za razdelitev infrardeče svetlobe v majhen pas zahtevanih spektralnih črt, plin, ki ga je treba zaznati, pa absorbira spektralne črte tega majhnega pasu.
Prednosti: visoka zanesljivost, dobra selektivnost, visoka natančnost, nestrupenost, manj motenj iz okolja, dolga življenjska doba in ni odvisnost od kisika.
Slabosti: nanj močno vpliva vlaga, vrste detekcijskih plinov pa so omejene. Trenutno se uporablja predvsem v metanu, ogljikovem dioksidu, ogljikovem monoksidu, žveplovem heksafluoridu, žveplovem dioksidu, ogljikovodikih in drugih plinih.
2. Polprevodniški princip plinskega detektorja
Načelo: polprevodniški senzor plina je narejen z uporabo nekaterih polprevodniških materialov kovinskega oksida in pri določeni temperaturi se upor spreminja s sestavo okoliškega plina. Na primer, senzor za alkohol temelji na načelu, da ko kositrov dioksid naleti na alkoholni plin pri visoki temperaturi, se upor močno zmanjša.
Prednosti: Prednosti so nizki stroški, enostavna izdelava, visoka občutljivost, hiter odziv, dolga življenjska doba, občutljivost na nizko vlažnost in preprosto vezje.
Slabosti: slaba stabilnost, velik vpliv okolja, zlasti selektivnost vsakega senzorja ni edinstvena in izhodnih parametrov ni mogoče določiti. Zato ni primeren za uporabo na mestih, kjer so potrebne natančne meritve, in se uporablja predvsem v civilne namene.
3. Princip katalitičnega zgorevanja detektorja plina
Načelo: katalitični senzor zgorevanja pripravi visokotemperaturno odporno plast katalizatorja na površini platinastega upora. Pri določeni temperaturi vnetljiv plin katalitično zgori na površini. Zgorevanje povzroči dvig temperature platinastega upora in spremembo odpornosti. Vrednost spremembe je funkcija koncentracije vnetljivega plina.
Prednosti: Katalitski senzor zgorevalnih plinov selektivno zaznava gorljive pline: senzor se ne odziva na nič, kar ni mogoče zgoreti. Hitra odzivnost, dolga življenjska doba, manjši vpliv temperature, vlage in pritiska. Izhod senzorja je neposredno povezan z nevarnostjo eksplozije v okolju in je prevladujoča vrsta senzorja na področju varnostnega zaznavanja.
Slabosti: V območju vnetljivih plinov ni selektivnosti. Senzor je zlahka zastrupljen, večina elementarnih organskih hlapov ima strupeni učinek na senzor.
Opomba: Izvedba katalitične detekcije zgorevanja je pogojna. Zagotoviti je treba, da okolje zaznavanja vsebuje dovolj kisika. V okolju brez kisika ta metoda zaznavanja morda ne bo mogla zaznati nobenih vnetljivih plinov. Nekatere spojine, ki vsebujejo svinec (zlasti tetraetil svinec), žveplove spojine, silicij, fosforjeve spojine, vodikov sulfid in halogenirani ogljikovodiki lahko zastrupijo ali zavirajo senzor.
4. PID princip detektorja plina
Načelo: PID je sestavljen iz vira ultravijolične svetlobe in ionske komore ter drugih glavnih delov. V ionski komori sta pozitivni in negativni elektrodi, ki tvorita električno polje. Plin, ki ga je treba izmeriti, se ionizira pod obsevanjem ultravijolične žarnice, da se ustvarijo pozitivni in negativni ioni, med elektrodama pa nastane tok. Ojačajte izhodni signal
Prednosti: visoka občutljivost, brez zastrupitev.
Slabosti: neselektiven, močno pod vplivom vlage, kratka življenjska doba UV žarnice, drag.
5. Elektrokemični princip plinskega detektorja
Princip: deluje tako, da elektrolit znotraj senzorja reagira s ciljnim plinom in ustvari električni signal, ki je sorazmeren s koncentracijo plina.
Prednosti: široko območje delovne temperature, več merilnih območij, visoka občutljivost, linearni izhod, dobra selektivnost
Slabosti: kratka življenjska doba, omejeno obdobje skladiščenja, kratka življenjska doba v izjemno suhem okolju ali okolju z visoko koncentracijo plina, nespecifično, dovzetno za motnje, vlaga vpliva na natančnost.
OPOMBA: večina senzorjev za strupene pline potrebuje majhne količine kisika za pravilno delovanje. V ta namen je na zadnji strani senzorja odprtina za prezračevanje. Visoka vlažnost in velika suša vplivata na življenjsko dobo senzorja. Trenutne spremembe tlaka lahko povzročijo prehodni izhod senzorja in lahko dosežejo tudi stanje lažnega alarma.
