Plaši izmantotie sensori gāzes noteikšanas instrumentos
Būtiskākā gāzes detektora sastāvdaļa ir gāzes sensors, kas mainās atkarībā no dažādiem gāzes noteikšanas principiem. Parastie gāzes sensori ir PID fotojonizācijas sensori, infrasarkanie sensori, elektroķīmiskie sensori, katalītiskās sadegšanas sensori un pusvadītāju sensori. Tālāk Honieger Technology sniegs detalizētu ievadu par katra sensora darbības principiem, priekšrocībām un trūkumiem.
1, gāzes detektora infrasarkanais princips
Princips: Nedispersīvais infrasarkanais (NDIR) sensors izmanto Beer Lambert infrasarkanās absorbcijas likumu, kas nosaka, ka dažādas gāzes absorbē noteikta viļņa garuma gaismu, un absorbcijas intensitāte ir proporcionāla gāzes koncentrācijai, lai panāktu noteikšanu. Tas ir filtra pielietojums, lai sadalītu infrasarkano gaismu vajadzīgajās spektra līnijās ļoti mazā joslā, un atklātā gāze absorbē šīs spektrālās līnijas šajā ļoti mazajā joslā.
Priekšrocības: augsta uzticamība, laba selektivitāte, augsta precizitāte, bez toksicitātes, mazāka ietekme uz vidi, ilgs kalpošanas laiks un bez atkarības no skābekļa.
Trūkumi: to lielā mērā ietekmē mitrums, un tam ir ierobežota gāzes veidu noteikšana. Pašlaik to galvenokārt izmanto gāzēm, piemēram, metānam, oglekļa dioksīdam, oglekļa monoksīdam, sēra heksafluorīdam, sēra dioksīdam un ogļūdeņražiem.
2, gāzes detektora pusvadītāju princips
Princips: Pusvadītāju gāzes sensori tiek ražoti pēc principa, ka dažu metāla oksīda pusvadītāju materiālu pretestība mainās līdz ar apkārtējās gāzes sastāvu noteiktā temperatūrā. Piemēram, spirta sensoru sagatavo pēc principa, ka alvas dioksīda pretestība strauji samazinās, saskaroties ar spirta gāzi augstā temperatūrā.
Priekšrocības: tai ir zemas izmaksas, vienkārša izgatavošana, augsta jutība, ātrs reakcijas ātrums, ilgs kalpošanas laiks, zema jutība pret mitrumu un vienkārša ķēde.
Trūkumi: slikta stabilitāte, ko lielā mērā ietekmē vide, jo īpaši katra sensora selektivitāte nav unikāla, un izvades parametrus nevar noteikt. Tāpēc tas nav piemērots vietām, kur nepieciešami precīzi mērījumi, un to galvenokārt izmanto civilām vajadzībām.
3, gāzes detektora katalītiskās sadegšanas princips
Princips: katalītiskais degšanas sensors ir augstas -temperatūras izturīgs katalizatora slānis, kas sagatavots uz platīna rezistora virsmas. Noteiktā temperatūrā degošās gāzes katalizē degšanu uz tās virsmas, izraisot platīna rezistora temperatūras paaugstināšanos un pretestības izmaiņas. Izmaiņu vērtība ir degošu gāzu koncentrācijas funkcija.
Priekšrocības: katalītiskie sadegšanas gāzes sensori selektīvi nosaka uzliesmojošas gāzes: sensors nereaģē uz neko, ko nevar sadedzināt. Ātra reakcija, ilgs kalpošanas laiks un mazāka temperatūras, mitruma un spiediena ietekme. Sensoru jauda ir tieši saistīta ar apkārtējās vides sprādzienbīstamību un ir dominējošais sensoru veids drošības noteikšanas jomā.
Trūkums: Nav selektivitātes uzliesmojošu gāzu diapazonā. Sensori ir pakļauti saindēšanai, un lielākajai daļai organisko tvaiku ir toksiska ietekme uz sensoriem.
Piezīme: Katalītiskās sadegšanas noteikšanas iespējamība ir nosacīta, un ir jānodrošina, lai noteikšanas vide satur pietiekami daudz skābekļa. Vidē, kurā nav skābekļa, šī noteikšanas metode var nespēt noteikt uzliesmojošas gāzes. Daži svinu saturoši savienojumi (īpaši tetraetilsvins), sēra savienojumi, silikoni, fosfora savienojumi, sērūdeņradis un halogenēti ogļūdeņraži var izraisīt sensora saindēšanos vai inhibīciju.
4, gāzes detektora PID princips
Princips: PID sastāv no UV lampas gaismas avota galvenajām daļām un jonu kameras. Jonu kamerā ir pozitīvi un negatīvi elektrodi, kas veido elektrisko lauku. Mērāmā gāze tiek jonizēta zem UV lampas apstarošanas, radot pozitīvus un negatīvus jonus. Starp elektrodiem veidojas strāva, kas tiek pastiprināta, lai izvadītu signālu
Priekšrocības: augsta jutība, nav saindēšanās problēmu.
Trūkumi: neselektīvs, to ļoti ietekmē mitrums, īss UV lampu kalpošanas laiks un augsta cena.
