tipični senzori koji se nalaze u detektorima plina
Glavni dio detektora plina je senzor plina, koji se razlikuje ovisno o različitim principima detekcije plina. Uobičajeni plinski senzori uključuju: PID fotoionski senzor, infracrveni senzor, elektrokemijski senzor, senzor katalitičkog izgaranja i senzor poluvodiča. Sljedeća tehnologija Honey Iger detaljno će vas upoznati s principom rada te prednostima i nedostacima svakog senzora.
1. Infracrveni princip plinskog detektora
Princip: NDIR senzor bez spektralnog infracrvenog principa temelji se na Beer-Lambertovom zakonu infracrvene apsorpcije, to jest, različiti plinovi apsorbiraju svjetlost određene valne duljine, a intenzitet apsorpcije proporcionalan je koncentraciji plina kako bi se postigla detekcija. Koristi filtar za dijeljenje infracrvenog svjetla u mali pojas potrebnih spektralnih linija, a plin koji treba detektirati apsorbira spektralne linije tog malog pojasa.
Prednosti: visoka pouzdanost, dobra selektivnost, visoka preciznost, bez toksičnosti, manje smetnje iz okoline, dug život i neovisnost o kisiku.
Nedostaci: na njega jako utječe vlaga, a vrste plinova za detekciju su ograničene. Trenutno se uglavnom koristi u metanu, ugljikovom dioksidu, ugljikovom monoksidu, sumporovom heksafluoridu, sumporovom dioksidu, ugljikovodicima i drugim plinovima.
2. Poluvodički princip plinskog detektora
Princip: Poluvodički senzor plina izrađen je korištenjem nekih metalnih oksidnih poluvodičkih materijala, a na određenoj temperaturi, otpor se mijenja sa sastavom okolnog plina. Na primjer, senzor alkohola temelji se na principu da kada kositar dioksid naiđe na alkoholni plin na visokoj temperaturi, otpor će se naglo smanjiti.
Prednosti: Ima prednosti niske cijene, jednostavne proizvodnje, visoke osjetljivosti, brzog odziva, dugog vijeka trajanja, niske osjetljivosti na vlagu i jednostavnog sklopa.
Nedostaci: slaba stabilnost, pod velikim utjecajem okoline, posebno selektivnost svakog senzora nije jedinstvena, a izlazni parametri se ne mogu odrediti. Stoga nije prikladan za upotrebu na mjestima gdje je potrebno točno mjerenje, a uglavnom se koristi u civilne svrhe.
3. Princip katalitičkog izgaranja detektora plina
Princip: Katalitički senzor izgaranja priprema sloj katalizatora otporan na visoke temperature na površini platinastog otpornika. Na određenoj temperaturi zapaljivi plin katalitički izgara na površini. Izgaranje uzrokuje porast temperature platinastog otpornika i promjenu otpora. Vrijednost promjene je funkcija koncentracije zapaljivog plina.
Prednosti: Katalitički senzor plina izgaranja selektivno detektira zapaljive plinove: senzor ne reagira na ništa što se ne može zapaliti. Brz odziv, dug životni vijek, manji utjecaj temperature, vlage i pritiska. Izlaz senzora izravno je povezan s opasnošću od eksplozije u okolišu i to je dominantan tip senzora u području sigurnosne detekcije.
Nedostaci: U rasponu zapaljivih plinova nema selektivnosti. Senzor je lako otrovati, a većina elementarnih organskih para ima otrovni učinak na senzor.
Napomena: Realizacija katalitičke detekcije izgaranja je uvjetna. Mora se osigurati da okolina detekcije sadrži dovoljno kisika. U okruženju bez kisika ova metoda detekcije možda neće moći detektirati zapaljive plinove. Određeni spojevi koji sadrže olovo (osobito tetraetil olovo), spojevi sumpora, silicij, spojevi fosfora, sumporovodik i halogenirani ugljikovodici mogu otrovati ili inhibirati senzor.
4. PID princip detektora plina
Princip: PID se sastoji od izvora ultraljubičastog svjetla i ionske komore i drugih glavnih dijelova. U ionskoj komori postoje pozitivne i negativne elektrode koje stvaraju električno polje. Plin koji se mjeri ionizira se pod zračenjem ultraljubičaste lampe kako bi se stvorili pozitivni i negativni ioni, a između elektroda se stvara struja. Pojačajte izlazni signal
Prednosti: visoka osjetljivost, nema problema s trovanjem.
Nedostaci: neselektivan, jako podložan utjecaju vlage, kratak vijek trajanja UV lampe, skup.
5. Elektrokemijski princip plinskog detektora
Princip: Djeluje tako da elektrolit unutar senzora reagira s ciljanim plinom i generira električni signal proporcionalan koncentraciji plina.
Prednosti: širok raspon radne temperature, više mjernih područja, visoka osjetljivost, linearni izlaz, dobra selektivnost
Nedostaci: kratak vijek trajanja, ograničeno razdoblje skladištenja, kratak vijek trajanja u ekstremno suhim okruženjima ili okruženjima s visokom koncentracijom plina, nespecifičan, osjetljiv na smetnje, vlaga utječe na točnost.
NAPOMENA: Većina senzora za otrovne plinove zahtijevaju male količine kisika za pravilan rad. U tu svrhu postoji otvor za ventilaciju na stražnjoj strani senzora. Visoka vlažnost i velika suša utjecat će na životni vijek senzora. Trenutne promjene tlaka mogu proizvesti prolazni izlaz senzora, a također mogu doći do stanja lažnog alarma.
