Senzory běžně používané při detekci plynů
Nejdůležitější částí detektoru plynu je senzor plynu, který se liší podle různých principů detekce plynu. Běžné plynové senzory zahrnují PID fotoionizační senzory, infračervené senzory, elektrochemické senzory, senzory katalytického spalování a polovodičové senzory. Níže vám Honeyegg Technology poskytne podrobný úvod do pracovních principů a výhod a nevýhod každého senzoru.
1, Infračervený princip plynových detektorů
Princip: Nedisperzní infračervený princip: NDIR senzory používají Beer Lambertův zákon infračervené absorpce, což znamená, že různé plyny absorbují světlo specifické vlnové délky a intenzita absorpce je přímo úměrná koncentraci plynu pro dosažení detekce. Je vyžadována aplikace filtru pro rozdělení infračerveného světla do malého pásma spektrálních čar a detekovaný plyn tento malý pás spektrálních čar absorbuje.
Výhody: Vysoká spolehlivost, dobrá selektivita, vysoká přesnost, žádná toxicita, menší vliv prostředí, dlouhá životnost a žádná závislost na kyslíku.
Nevýhody: Je silně ovlivněn vlhkostí a má omezené typy detekčních plynů. V současné době se používá hlavně pro plyny, jako je metan, oxid uhličitý, oxid uhelnatý, fluorid sírový, oxid siřičitý a uhlovodíky.
2, Polovodičové principy plynových detektorů
Princip: Polovodičové senzory plynů 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, jeho 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, značně ovlivněná faktory prostředí, zejména selektivita každého senzoru není jedinečná a výstupní parametry nelze určit. Není tedy vhodný pro použití v místech, kde je vyžadována přesnost měření, ale především pro civilní použití.
3, Princip katalytického spalování v detektorech 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: Senzor katalytických spalin selektivně detekuje hořlavé plyny: cokoliv, co nelze spálit, nemá žádnou odezvu senzoru. Rychlá odezva, dlouhá 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 organických výparů může mít na senzory toxické účinky.
Poznámka: Proveditelnost detekce katalytického spalování je podmíněna a je nutné zajistit, aby detekční prostředí obsahovalo dostatek kyslíku. V anaerobním prostředí nemusí být tato metoda detekce schopna detekovat žádné hořlavé plyny. Některé sloučeniny olova (zejména tetraethyl olovo), sloučeniny síry, sloučeniny křemíku, sloučeniny fosforu, sirovodík a halogenované uhlovodíky mohou způsobit otravu nebo inhibici senzoru.
4, Princip PID detektorů plynů
Princip: PID se skládá ze zdroje světla UV lampy a iontové komory, které mají kladné a záporné elektrody k vytvoření elektrického pole. Při ozáření UV lampou se měřený plyn ionizuje za vzniku kladných a záporných iontů, které pak tvoří proud mezi elektrodami. Zesílený výstupní signál
Výhody: Vysoká citlivost, žádné problémy s otravou.
Nevýhody: Žádná selektivita, velký vliv na vlhkost, krátká životnost UV lamp a vysoká cena.
5, Elektrochemické principy detektorů plynů
Princip: Funguje tak, že reaguje s cílovým plynem přes elektrolyt uvnitř senzoru a generuje elektrický signál úměrný koncentraci plynu.
Výhody: Široký rozsah pracovních teplot, vícenásobný rozsah, vysoká citlivost, lineární výstup, dobrá selektivita
Nevýhody: Krátká životnost, omezená doba skladování, krátká životnost v extrémně suchém prostředí nebo prostředí s vysokou koncentrací plynu, nespecifické, snadno narušitelné, vlhkost ovlivňující přesnost.
Poznámka: Většina senzorů toxických plynů vyžaduje k udržení normální funkce malé množství kyslíku. K dosažení tohoto účelu je na zadní straně snímače otvor. Vysoká vlhkost a velké sucho mohou ovlivnit životnost senzorů. Okamžité změny tlaku mohou způsobit přechodný výstup senzoru nebo dosáhnout stavu falešného poplachu.
