Inleiding tot veelgebruikte sensoren voor gasdetectoren
Het kernonderdeel van een gasdetector is een gassensor, die varieert volgens verschillende gasdetectieprincipes. Veel voorkomende gassensoren zijn onder meer PID-foto-ionsensoren, infraroodsensoren, elektrochemische sensoren, katalytische verbrandingssensoren en halfgeleidersensoren.
1, Het infraroodprincipe van gasdetectoren
Principe: Niet-spectraal infraroodprincipe: NDIR-sensoren gebruiken de infraroodabsorptiewet van Beer Lambert, wat betekent dat verschillende gassen specifieke golflengten van licht absorberen, en dat de intensiteit van de absorptie recht evenredig is met de concentratie van het gas om detectie te bereiken. Er is de toepassing van filters nodig om infrarood licht in een kleine band van spectraallijnen te verdelen, en het gedetecteerde gas absorbeert deze kleine band van spectraallijnen.
Voordelen: Hoge betrouwbaarheid, goede selectiviteit, hoge nauwkeurigheid, geen toxiciteit, minder interferentie van de omgeving, lange levensduur en geen afhankelijkheid van zuurstof.
Nadelen: Vanwege de aanzienlijke invloed van vochtigheid zijn de gedetecteerde gassoorten beperkt. Momenteel worden ze voornamelijk gebruikt in gassen zoals methaan, kooldioxide, koolmonoxide, zwavelhexafluoride, zwaveldioxide en koolwaterstoffen.
2, Halfgeleiderprincipes van gasdetectoren
Principe: Halfgeleidergassensoren worden vervaardigd volgens het principe dat de weerstand van sommige metaaloxide-halfgeleidermaterialen varieert afhankelijk van de samenstelling van het omgevingsgas bij een bepaalde temperatuur. Zo wordt een alcoholsensor vervaardigd volgens het principe dat wanneer tindioxide bij hoge temperaturen in aanraking komt met alcoholgas, de weerstand sterk afneemt.
Voordelen: Het heeft de voordelen van lage kosten, eenvoudige productie, hoge gevoeligheid, snelle reactiesnelheid, lange levensduur, lage vochtigheidsgevoeligheid en een eenvoudig circuit.
Nadelen: slechte stabiliteit, aanzienlijke impact op het milieu, vooral de selectiviteit van elke sensor is niet uniek en de uitgangsparameters kunnen niet worden bepaald. Daarom is het niet geschikt voor gebruik op plaatsen met nauwkeurige meetvereisten, voornamelijk voor civiel gebruik.
3, Katalytisch verbrandingsprincipe van gasdetectoren
Principe: Een katalytische verbrandingssensor is een katalysatorlaag die bestand is tegen hoge temperaturen, aangebracht op het oppervlak van een platinaweerstand. Bij een bepaalde temperatuur katalyseren brandbare gassen de verbranding op het oppervlak, waardoor de platinaweerstand in temperatuur stijgt en de weerstand verandert. De verandering in weerstand is een functie van de concentratie van brandbare gassen.
Voordelen: Katalytische verbrandingsgassensoren detecteren selectief brandbare gassen: Wat niet verbrand kan worden, reageert de sensor niet. Snelle respons, langere levensduur en minder beïnvloed door temperatuur, vochtigheid en druk. De output van sensoren houdt direct verband met het explosiegevaar van de omgeving en is een dominant type sensor op het gebied van veiligheidsdetectie.
Nadeel: Binnen het bereik van brandbare gassen is er geen selectiviteit. Sensoren zijn gevoelig voor vergiftiging en de meeste elementaire organische dampen hebben toxische effecten op sensoren.
4, PID-principe van gasdetector
Principe: PID bestaat uit een UV-lamplichtbron en een ionenkamer, die positieve en negatieve elektroden hebben om een elektrisch veld te vormen. Onder de bestraling van de UV-lamp ioniseert het te testen gas om positieve en negatieve ionen te genereren, waardoor een stroom tussen de elektroden ontstaat en het uitgangssignaal wordt versterkt.
Voordelen: Hoge gevoeligheid, geen vergiftigingsproblemen.
Nadelen: Geen selectiviteit, sterk beïnvloed door vochtigheid, korte levensduur van UV-lampen en hoge prijs.
