Sensoren die vaak worden gebruikt bij gasdetectie
Het meest cruciale onderdeel van een gasdetector is de gassensor, die varieert afhankelijk van de verschillende gasdetectieprincipes. Veel voorkomende gassensoren zijn onder meer PID-foto-ionisatiesensoren, infraroodsensoren, elektrochemische sensoren, katalytische verbrandingssensoren en halfgeleidersensoren. Hieronder geeft Honeyegg Technology u een gedetailleerde introductie over de werkingsprincipes en de voor- en nadelen van elke sensor.
1, Het infraroodprincipe van gasdetectoren
Principe: Niet-dispersief infraroodprincipe: NDIR-sensoren maken gebruik van de infraroodabsorptiewet van Beer Lambert, wat betekent dat verschillende gassen licht van een specifieke golflengte absorberen, en dat de intensiteit van de absorptie recht evenredig is met de concentratie van het gas om detectie te bereiken. Hiervoor is de toepassing van een filter 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 omgevingsinvloeden, lange levensduur en geen afhankelijkheid van zuurstof.
Nadelen: Het wordt sterk beïnvloed door vocht en heeft beperkte soorten detectiegas. Momenteel wordt het voornamelijk gebruikt voor 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 verandert met de samenstelling van het omgevingsgas bij een bepaalde temperatuur. Een alcoholsensor wordt bijvoorbeeld vervaardigd op basis van het principe dat wanneer tindioxide bij hoge temperaturen in contact komt met alcoholgas, de weerstand ervan sterk zal afnemen.
Voordelen: Het heeft de voordelen van lage kosten, eenvoudige productie, hoge gevoeligheid, snelle reactiesnelheid, lange levensduur, lage gevoeligheid voor vochtigheid en een eenvoudig circuit.
Nadelen: Slechte stabiliteit, sterk beïnvloed door omgevingsfactoren, 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 waar meetnauwkeurigheid vereist is, maar vooral voor civiel gebruik.
3, Het principe van katalytische verbranding in 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 temperatuur van de platinaweerstand stijgt en de weerstand verandert. De verandering in weerstand is een functie van de concentratie van brandbare gassen.
Voordelen: De katalytische verbrandingsgassensor detecteert selectief brandbare gassen: alles wat niet verbrand kan worden, reageert niet door de sensor. Snelle respons, lange 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 organische dampen kunnen giftige effecten op sensoren hebben.
Opmerking: De haalbaarheid van katalytische verbrandingsdetectie is voorwaardelijk en het is noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de detectieomgeving voldoende zuurstof bevat. In anaerobe omgevingen kan deze detectiemethode mogelijk geen brandbare gassen detecteren. Bepaalde loodverbindingen (vooral tetraethyllood), zwavelverbindingen, siliciumverbindingen, fosforverbindingen, waterstofsulfide en gehalogeneerde koolwaterstoffen kunnen sensorvergiftiging of remming veroorzaken.
4, Het PID-principe van gasdetectoren
Principe: PID bestaat uit een lichtbron van een UV-lamp 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 meten gas waardoor positieve en negatieve ionen ontstaan, die vervolgens een stroom vormen tussen de elektroden. Het versterkte uitgangssignaal
Voordelen: Hoge gevoeligheid, geen vergiftigingsproblemen.
Nadelen: Geen selectiviteit, sterk beïnvloed door vochtigheid, korte levensduur van UV-lampen en hoge prijs.
5, Elektrochemische principes van gasdetectoren
Principe: Het werkt door te reageren met het doelgas via de elektrolyt in de sensor en een elektrisch signaal te genereren dat evenredig is aan de gasconcentratie.
Voordelen: Groot werktemperatuurbereik, meerdere bereiken, hoge gevoeligheid, lineaire output, goede selectiviteit
Nadelen: Korte levensduur, beperkte opslagperiode, korte levensduur in extreem droge of gasconcentraties met hoge concentraties, niet-specifiek, gemakkelijk verstoord, vochtigheid beïnvloedt de nauwkeurigheid.
Opmerking: De meeste sensoren voor toxische gassen hebben een kleine hoeveelheid zuurstof nodig om de normale functionaliteit te behouden. Om dit doel te bereiken, bevindt zich een ventilatieopening aan de achterkant van de sensor. Hoge luchtvochtigheid en hoge droogte kunnen de levensduur van sensoren beïnvloeden. Onmiddellijke drukveranderingen kunnen een tijdelijke sensoruitvoer genereren of een valse alarmstatus bereiken.
