Úvod do běžně používaných senzorů pro detektory plynů
Základní částí detektoru plynu je senzor plynu, který se liší podle různých principů detekce plynu. Běžné plynové senzory zahrnují PID fotoiontové senzory, infračervené senzory, elektrochemické senzory, senzory katalytického spalování a polovodičové senzory.
1, Infračervený princip plynových detektorů
Princip: Nespektrální infračervený princip: NDIR senzory používají Beer Lambertův zákon infračervené absorpce, což znamená, že různé plyny absorbují specifické vlnové délky světla a intenzita absorpce je přímo úměrná koncentraci plynu, aby bylo dosaženo detekce. K rozdělení infračerveného světla do malého pásma spektrálních čar je zapotřebí použití filtrů a detekovaný plyn toto malé pásmo spektrálních čar pohltí.
Výhody: Vysoká spolehlivost, dobrá selektivita, vysoká přesnost, žádná toxicita, menší interference z okolí, dlouhá životnost a žádná závislost na kyslíku.
Nevýhody: Kvůli značnému vlivu vlhkosti jsou typy detekovaných plynů omezené. V současné době se používají hlavně v plynech, jako je metan, oxid uhličitý, oxid uhelnatý, fluorid sírový, oxid siřičitý a uhlovodíky.
2, Polovodičové principy plynových detektorů
Princip: Polovodičové senzory plynu se vyrábějí na principu, že odpor některých polovodičových materiálů na bázi oxidů kovů se při určité teplotě mění se složením okolního plynu. Například alkoholový senzor je připraven na principu, že když se oxid cíničitý setká s alkoholovým plynem při vysokých teplotách, odpor prudce klesne.
Výhody: Má výhody nízké ceny, jednoduché výroby, vysoké citlivosti, rychlé odezvy, dlouhé životnosti, nízké citlivosti na vlhkost a jednoduchého obvodu.
Nevýhody: Špatná stabilita, značný dopad na životní prostředí, zejména selektivita každého senzoru není jedinečná a nelze určit výstupní parametry. Není proto vhodný pro použití v místech s požadavky na přesné měření, převážně pro civilní použití.
3, Princip katalytického spalování detektorů plynů
Princip: Senzor katalytického spalování je vrstva katalyzátoru odolná vysokým teplotám připravená na povrchu platinového rezistoru. Při určité teplotě hořlavé plyny katalyzují hoření na jeho povrchu, což způsobuje zvýšení teploty platinového rezistoru a změnu odporu. Změna odporu je funkcí koncentrace hořlavých plynů.
Výhody: Senzory katalytických spalin selektivně detekují hořlavé plyny: Cokoli nelze spálit, senzor nemá žádnou odezvu. Rychlá odezva, delší životnost a méně ovlivněné teplotou, vlhkostí a tlakem. Výkon senzorů přímo souvisí s nebezpečím výbuchu prostředí a jsou dominantním typem senzorů v oblasti bezpečnostní detekce.
Nevýhoda: V rozsahu hořlavých plynů není selektivita. Senzory jsou náchylné k otravě a většina elementárních organických par má na senzory toxické účinky.
4, Princip PID detektoru plynu
Princip: PID se skládá ze zdroje světla UV lampy a iontové komory, které mají kladné a záporné elektrody k vytvoření elektrického pole. Při ozařování UV lampou se testovaný plyn ionizuje a vytváří kladné a záporné ionty, tvořící proud mezi elektrodami a zesilující výstupní signál.
Výhody: Vysoká citlivost, žádné problémy s otravou.
Nevýhody: Žádná selektivita, velký vliv na vlhkost, krátká životnost UV lamp a vysoká cena.
