Široce používané senzory v přístrojích pro detekci plynů
Nejpodstatnější 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 společnost Honieger Technology poskytne podrobný úvod do principů fungování, výhod a nevýhod každého senzoru.
1, Infračervený princip detektoru plynu
Princip: Nedisperzní infračervený (NDIR) senzor využívá Beer Lambertův zákon infračervené absorpce, který říká, že různé plyny absorbují světlo specifických vlnových délek a intenzita absorpce je úměrná koncentraci plynu pro dosažení detekce. Jedná se o aplikaci filtru pro rozdělení infračerveného světla na požadované spektrální čáry ve velmi malém pásmu a detekovaný plyn tyto spektrální čáry v tomto velmi malém pásmu pohltí.
Výhody: Vysoká spolehlivost, dobrá selektivita, vysoká přesnost, žádná toxicita, menší vliv prostředí, dlouhá životnost a žádná závislost na kyslíku.
Nevýhody: Je velmi ovlivněn vlhkostí a má omezenou detekci typů plynů. V současné době se používá hlavně pro plyny, jako je metan, oxid uhličitý, oxid uhelnatý, fluorid sírový, oxid siřičitý a uhlovodíky.
2, Polovodičový princip detektoru plynu
Princip: Polovodičové senzory plynů jsou vyráběny 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 odpor oxidu cíničitého prudce klesá, když se setká s alkoholovým plynem při vysokých teplotách.
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 prostředím, zejména selektivita každého senzoru není jedinečná a nelze určit výstupní parametry. Nehodí se proto do míst, která vyžadují přesné měření a používá se především pro civilní účely.
3, Princip katalytického spalování detektoru 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, čímž dochází ke zvýšení teploty platinového rezistoru a ke změně odporu. Hodnota změny je funkcí koncentrace hořlavých plynů.
Výhody: Senzory katalytických spalin selektivně detekují hořlavé plyny: senzor nereaguje na nic, co nelze spálit. Rychlá odezva, dlouhá životnost a méně ovlivněné teplotou, vlhkostí a tlakem. Výstup senzorů přímo souvisí s nebezpečím výbuchu prostředí a je dominantním typem senzoru v oblasti bezpečnostní detekce.
Nevýhoda: Žádná selektivita v rozsahu hořlavých plynů. Senzory jsou náchylné k otravě a většina organických par má na senzory toxický účinek.
Poznámka: Proveditelnost detekce katalytického spalování je podmíněna a je nutné zajistit, aby detekční prostředí obsahovalo dostatek kyslíku. V prostředí bez kyslíku nemusí být tato metoda detekce schopna detekovat žádné hořlavé plyny. Některé sloučeniny obsahující olovo (zejména tetraethyl olovo), sloučeniny síry, silikony, sloučeniny fosforu, sirovodík a halogenované uhlovodíky mohou způsobit otravu nebo inhibici senzoru.
4, Princip PID detektoru plynu
Princip: PID se skládá z hlavních částí zdroje světla UV lampy a iontové komory. V iontové komoře jsou kladné a záporné elektrody, které tvoří elektrické pole. Měřený plyn se ionizuje ozářením UV lampou, přičemž se generují kladné a záporné ionty. Mezi elektrodami se vytváří proud, který se zesiluje na výstup signálu
Výhody: Vysoká citlivost, žádné problémy s otravou.
Nevýhody: Neselektivní, silně ovlivněné vlhkostí, krátká životnost UV lamp a vysoká cena.
