Široko uporabljeni senzorji v instrumentih za odkrivanje plina
Najpomembnejši del detektorja plina je senzor plina, ki se razlikuje glede na različna načela detekcije plina. Običajni plinski senzorji vključujejo fotoionizacijske senzorje PID, infrardeče senzorje, elektrokemične senzorje, katalitične senzorje zgorevanja in polprevodniške senzorje. Spodaj vam bo Honieger Technology ponudila podroben uvod v načela delovanja, prednosti in slabosti vsakega senzorja.
1, Infrardeči princip detektorja plina
Načelo: nedisperzivni infrardeči (NDIR) senzor uporablja infrardeči absorpcijski zakon Beer Lamberta, ki pravi, da različni plini absorbirajo svetlobo določenih valovnih dolžin, intenzivnost absorpcije pa je sorazmerna s koncentracijo plina, da se doseže zaznavanje. To je uporaba filtra za razdelitev infrardeče svetlobe na zahtevane spektralne črte v zelo majhnem pasu, zaznani plin pa absorbira te spektralne črte v tem zelo majhnem pasu.
Prednosti: visoka zanesljivost, dobra selektivnost, visoka natančnost, ni strupenosti, manj motenj okolja, dolga življenjska doba in ni odvisnosti od kisika.
Slabosti: nanj močno vpliva vlaga in ima omejeno zaznavanje vrst plinov. Trenutno se uporablja predvsem za pline, kot so metan, ogljikov dioksid, ogljikov monoksid, žveplov heksafluorid, žveplov dioksid in ogljikovodike.
2, Polprevodniški princip plinskega detektorja
Načelo: Polprevodniški senzorji plina so izdelani na podlagi načela, da se odpornost nekaterih polprevodniških materialov iz kovinskega oksida spreminja s sestavo okoliškega plina pri določeni temperaturi. Na primer, senzor alkohola je pripravljen na podlagi načela, da se odpornost kositrovega dioksida močno zmanjša, ko se sreča z alkoholnim plinom pri visokih temperaturah.
Prednosti: Prednosti so nizki stroški, enostavna izdelava, visoka občutljivost, hitra odzivnost, dolga življenjska doba, nizka občutljivost na vlago in preprosto vezje.
Slabosti: Slaba stabilnost, močno vpliva okolje, zlasti selektivnost vsakega senzorja ni edinstvena in izhodnih parametrov ni mogoče določiti. Zato ni primeren za kraje, ki zahtevajo natančne meritve in se uporablja predvsem v civilne namene.
3, princip katalitičnega zgorevanja detektorja plina
Načelo: Katalitični senzor zgorevanja je visoko{0}}temperaturno odporen sloj katalizatorja, pripravljen na površini platinastega upora. Pri določeni temperaturi gorljivi plini katalizirajo zgorevanje na njegovi površini, kar povzroči povečanje temperature platinastega upora in odpornost na spremembe. Vrednost spremembe je funkcija koncentracije gorljivih plinov.
Prednosti: Katalitični senzorji zgorevalnih plinov selektivno zaznavajo vnetljive pline: senzor se ne odziva na nič, kar ni mogoče zažgati. Hiter odziv, dolga življenjska doba in manjši vpliv temperature, vlažnosti in pritiska. Izhod senzorjev je neposredno povezan z nevarnostjo eksplozije okolja in je prevladujoča vrsta senzorjev na področju varnostnega zaznavanja.
Slabost: Ni selektivnosti v območju vnetljivih plinov. Senzorji so nagnjeni k zastrupitvam in večina organskih hlapov ima toksičen učinek na senzorje.
Opomba: izvedljivost detekcije katalitičnega zgorevanja je pogojna in treba je zagotoviti, da okolje detekcije 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, silikoni, fosforjeve spojine, vodikov sulfid in halogenirani ogljikovodiki lahko povzročijo zastrupitev ali zaviranje senzorja.
4, PID princip detektorja plina
Načelo: PID je sestavljen iz glavnih delov svetlobnega vira UV žarnice in ionske komore. V ionski komori sta pozitivni in negativni elektrodi, ki tvorita električno polje. Plin, ki ga je treba izmeriti, je ioniziran pod obsevanjem UV žarnice, pri čemer nastanejo pozitivni in negativni ioni. Med elektrodama nastane tok, ki se ojača za oddajanje signala
Prednosti: Visoka občutljivost, brez zastrupitev.
Pomanjkljivosti: Neselektivna, zelo občutljiva na vlago, kratka življenjska doba UV žarnic in visoka cena.
