Senzori koji se obično koriste u detekciji plina
Najvažniji dio detektora plina je senzor plina, koji se razlikuje prema različitim principima detekcije plina. Uobičajeni plinski senzori uključuju PID fotoionizacijske senzore, infracrvene senzore, elektrokemijske senzore, katalitičke senzore izgaranja i poluvodičke senzore. U nastavku će vam Honeyegg Technology pružiti detaljan uvod u principe rada te prednosti i nedostatke svakog senzora.
1, Infracrveno načelo detektora plina
Princip: Nedisperzivni infracrveni princip: NDIR senzori koriste Beer Lambertov infracrveni apsorpcijski zakon, što znači da različiti plinovi apsorbiraju svjetlost određene valne duljine, a intenzitet apsorpcije izravno je proporcionalan koncentraciji plina kako bi se postigla detekcija. Potrebna je primjena filtra za dijeljenje infracrvenog svjetla u mali pojas spektralnih linija, a detektirani plin apsorbira taj mali pojas spektralnih linija.
Prednosti: visoka pouzdanost, dobra selektivnost, visoka točnost, nema toksičnosti, manje utjecaja na okoliš, dug životni vijek i ne ovisi o kisiku.
Nedostaci: na njega jako utječe vlaga i ima ograničenu detekciju vrsta plina. Trenutno se uglavnom koristi za plinove kao što su metan, ugljikov dioksid, ugljikov monoksid, sumporni heksafluorid, sumporni dioksid i ugljikovodici.
2, Poluvodički principi detektora plina
Princip: Poluvodički plinski senzori proizvode se prema principu da se otpor nekih metalnih oksidnih poluvodičkih materijala mijenja sa sastavom okolišnog plina na određenoj temperaturi. Na primjer, senzor za alkohol pripremljen je prema principu da kada kositar dioksid naiđe na alkoholni plin na visokim temperaturama, njegov otpor će se naglo smanjiti.
Prednosti: Ima prednosti niske cijene, jednostavne proizvodnje, visoke osjetljivosti, brze reakcije, dugog vijeka trajanja, niske osjetljivosti na vlagu i jednostavnog strujnog kruga.
Nedostaci: Loša stabilnost, na koju uvelike utječu čimbenici okoline, posebno selektivnost svakog senzora nije jedinstvena, a izlazni parametri se ne mogu odrediti. Stoga nije prikladan za upotrebu na mjestima gdje je potrebna točnost mjerenja, već uglavnom za civilnu upotrebu.
3, Princip katalitičkog izgaranja u detektorima plina
Princip: Katalitički senzor izgaranja je sloj katalizatora otporan na visoke temperature pripremljen na površini platinastog otpornika. Na određenoj temperaturi, zapaljivi plinovi kataliziraju izgaranje na njegovoj površini, uzrokujući povećanje temperature platinskog otpornika i promjenu otpora. Promjena otpora je funkcija koncentracije zapaljivih plinova.
Prednosti: Katalitički senzor plina izgaranja selektivno detektira zapaljive plinove: sve što se ne može spaliti nema odgovor senzora. Brz odziv, dug životni vijek i manji utjecaj temperature, vlage i tlaka. Izlaz senzora izravno je povezan s opasnošću od eksplozije okoliša i oni su dominantna vrsta senzora u području sigurnosne detekcije.
Nedostatak: Unutar raspona zapaljivih plinova nema selektivnosti. Senzori su skloni trovanju, a većina organskih para može imati toksične učinke na senzore.
Napomena: Izvedivost detekcije katalitičkog izgaranja je uvjetna i potrebno je osigurati da okolina detekcije sadrži dovoljno kisika. U anaerobnim okruženjima ova metoda detekcije možda neće moći detektirati zapaljive plinove. Određeni spojevi olova (osobito tetraetilolovo), spojevi sumpora, spojevi silicija, spojevi fosfora, sumporovodik i halogenirani ugljikovodici mogu uzrokovati trovanje ili inhibiciju senzora.
4, PID princip detektora plina
Princip: PID se sastoji od izvora svjetla UV lampe i ionske komore, koje imaju pozitivne i negativne elektrode za stvaranje električnog polja. Pod zračenjem UV svjetiljke, plin koji se mjeri ionizira stvarajući pozitivne i negativne ione, koji zatim stvaraju struju između elektroda. Pojačani izlazni signal
Prednosti: Visoka osjetljivost, nema problema s trovanjem.
Nedostaci: Nema selektivnosti, uvelike utječe vlaga, kratak vijek trajanja UV lampi i visoka cijena.
5, Elektrokemijski principi detektora plina
Princip: Djeluje tako da reagira s ciljanim plinom kroz elektrolit unutar senzora i generira električni signal proporcionalan koncentraciji plina.
Prednosti: Širok raspon radne temperature, višestruki raspon, 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, lako se poremeti, vlaga utječe na točnost.
Napomena: Većina senzora za otrovne plinove zahtijeva malu količinu kisika za održavanje normalnog rada. Na stražnjoj strani senzora nalazi se ventilacijski otvor za postizanje ove svrhe. Visoka vlažnost i velika suša mogu utjecati na vijek trajanja senzora. Trenutne promjene tlaka mogu generirati prolazni izlaz senzora ili doći do stanja lažnog alarma.
