Detalizēti izskaidrojiet gāzes detektora noteikšanas principu.
Gāzes detektors ir instruments, kas īpaši izstrādāts drošas gāzes koncentrācijas noteikšanai. Tās darbības princips galvenokārt ir pārveidot gāzes sensora savāktos fiziskos vai ķīmiskos neelektriskos signālus elektriskos signālos, pēc tam labot un filtrēt iepriekš minētos elektriskos signālus caur ārējām ķēdēm un vadīt atbilstošos moduļus caur šiem apstrādātajiem signāliem, lai realizētu gāzes noteikšanu. . Tomēr gāzes detektora kodols ir iebūvētie sensora komponenti. Atbilstoši dažādām atklātajām gāzēm noteikšanas tehnoloģijas principi ir atšķirīgi, un principi galvenokārt ir sadalīti šādās sešās kategorijās:
1) katalītiskās sadegšanas princips:
Katalītiskā sadegšanas sensors izmanto katalītiskās sadegšanas termiskā efekta principu, lai izveidotu mērīšanas tiltu. Noteiktos temperatūras apstākļos uz detektora elementa nesēja virsmas un katalizatora iedarbībā deg degoša gāze bez liesmas, un paaugstinās nesēja temperatūra, un attiecīgi palielinās arī platīna stieples pretestība, kas iet caur to, tāpēc ka līdzsvara tilts zaudē līdzsvaru un izdod degošās gāzes koncentrācijai proporcionālu elektrisko signālu. Izmērot platīna stieples pretestības izmaiņas, var uzzināt degošās gāzes koncentrāciju.
To galvenokārt izmanto degošu gāzu noteikšanai, ar labu izejas signāla linearitāti, uzticamu indeksu, pieņemamu cenu un bez savstarpējas inficēšanās ar citām nedegošām gāzēm.
2) infrasarkanais princips:
Infrasarkanais sensors nepārtraukti laiž izmērāmo gāzi caur konteineru ar noteiktu garumu un tilpumu un izstaro infrasarkanās gaismas staru no vienas no divām konteinera gaismu caurlaidīgajām gala virsmām. Ja infrasarkanā sensora viļņa garums sakrīt ar mērāmās gāzes absorbcijas līniju, infrasarkanā enerģija tiek absorbēta, un infrasarkanās gaismas gaismas intensitātes vājināšanās pēc mērīšanas cauri gāzei atbilst Lamberta-Bēra likumam. Jo lielāka ir gāzes koncentrācija, jo lielāka ir gaismas vājināšanās. Šajā laikā infrasarkano staru absorbcija ir tieši proporcionāla gaismu absorbējošo vielu koncentrācijai, tāpēc gāzes koncentrāciju var izmērīt, mērot infrasarkano staru vājināšanos ar gāzi.
Infrasarkano staru gāzes sensoram ir ilgs kalpošanas laiks (3-5 gadi), augsts jutīgums, laba stabilitāte, nav toksicitātes, mazāk vides traucējumu un atkarības no skābekļa utt. Infrasarkanā gāzes sensoram ir augsta uzraudzības jutība. , un var precīzi atšķirt pat mikro-PPB vai zemas koncentrācijas PPM gāzi. Mērījumu diapazons ir plašs, parasti var analizēt 100% VOL gāzi ar augstu koncentrāciju, kā arī var veikt 1ppb līmeņa zemas koncentrācijas analīzi.
3) Elektroķīmiskais princips:
Elektroķīmiskais sensors parasti sastāv no trim daļām: elektrods, elektrolīts un pusvadītāju elektrods ir sensora galvenās daļas, kas izgatavotas no metāla vai pusvadītāju materiāliem un var ķīmiski reaģēt ar gāzes molekulām. Elektrolīts ir vadošs šķidrums, kas var savienot elektrodus ar pusvadītājiem, veidojot pilnīgu ķēdi. Pusvadītājs ir īpašs materiāls, kas var pārveidot strāvas signālu starp elektrodu un elektrolītu ciparu signālā, tādējādi realizējot gāzes koncentrācijas noteikšanu.
Elektroķīmiskā gāzes sensora darbības princips ir balstīts uz redoksreakciju. Kad gāzes molekulas nonāk saskarē ar elektrodu virsmu, tajās tiks veikta redoksreakcija un rodas strāvas signāli. Šo strāvas signālu var pārnest uz pusvadītāju caur elektrolītu un pēc tam pārveidot par ciparu signālu. Digitālais signāls ir proporcionāls gāzes koncentrācijai, tāpēc gāzes koncentrāciju var noteikt, mērot digitālo signālu.
Galvenokārt izmanto toksisku gāzu noteikšanai, ar augstu jutību, ātru reakciju, labu uzticamību un ilgu kalpošanas laiku. Tas var noteikt dažādas gāzes, piemēram, oglekļa monoksīdu, oglekļa dioksīdu, skābekli, slāpekli un tā tālāk. To plaši izmanto rūpniecībā, medicīniskajā aprūpē, vides aizsardzībā un citās jomās.
4) PID fotojonizācijas princips:
PID princips ir tāds, ka organiskā gāze jonizēsies ultravioletā gaismas avota ierosmes ietekmē. PID izmanto UV lampu, un organiskās vielas tiek jonizētas zem UV lampas ierosmes, un jonizētajiem "fragmentiem" ir pozitīvs un negatīvs lādiņš, tādējādi radot strāvu starp diviem elektrodiem. Detektors pastiprina strāvu, un GOS gāzes koncentrāciju var parādīt, izmantojot instrumentus un aprīkojumu.
To galvenokārt izmanto naftas pārstrādes nozares uzraudzībā, bīstamo ķīmisko vielu noplūdes ārkārtas apstrādē, noplūdes bīstamās zonas noteikšanā, naftas tvertņu un degvielas uzpildes staciju drošības uzraudzībā, kā arī organisko vielu emisijas un attīrīšanas efektivitātes uzraudzībā.
5) Siltumvadītspējas princips:
Mērītās gāzes koncentrācija tiek analizēta galvenokārt, mērot jauktās gāzes siltumvadītspējas izmaiņas. Parasti siltumvadītspējas gāzes sensora siltumvadītspējas starpība tiek pārvērsta pretestības maiņā caur ķēdi. Tradicionālā noteikšanas metode ir mērīšanas gāzes nosūtīšana gāzes kamerā, un gāzes kameras centrā ir termistors, piemēram, termistors, platīna stieple vai volframa stieple, kas tiek uzkarsēta līdz noteiktai temperatūrai, lai pārveidotu izmaiņas. jauktās gāzes siltumvadītspēju termistora pretestības maiņā, un pretestības izmaiņas var viegli un precīzi izmērīt.
6) pusvadītāju princips:
Pusvadītāju gāzes sensors ir izgatavots, izmantojot gāzes oksidācijas-reducēšanas reakciju uz pusvadītāja virsmas, lai mainītu jutīgā elementa pretestības vērtību. Kad pusvadītāja ierīce tiek uzkarsēta līdz stabilam stāvoklim, kad gāze saskaras ar pusvadītāja virsmu un tiek adsorbēta, adsorbētās molekulas vispirms brīvi izkliedējas uz objekta virsmas, zaudējot kustības enerģiju, dažas molekulas iztvaiko, bet otras. atlikušās molekulas termiski sadalās un adsorbējas uz objekta virsmas. Ja pusvadītāja darba funkcija ir mazāka par adsorbēto molekulu afinitāti, adsorbētās molekulas atņems elektronus no ierīces un kļūs par negatīvu jonu adsorbciju, un pusvadītāja virsma rada lādiņa slāni.
