Leg het detectieprincipe van een gasdetector in detail uit.
De gasdetector is een instrument dat speciaal is ontworpen om de veilige gasconcentratie te detecteren. Het werkingsprincipe is voornamelijk om de fysieke of chemische niet-elektrische signalen die door de gassensor worden verzameld, om te zetten in elektrische signalen, en vervolgens de bovengenoemde elektrische signalen via externe circuits te corrigeren en te filteren, en de overeenkomstige modules via deze verwerkte signalen te besturen om gasdetectie te realiseren . De kern van de gasdetector zijn echter de ingebouwde sensorcomponenten. Afhankelijk van de verschillende gedetecteerde gassen zijn de principes van de detectietechnologie verschillend en zijn de principes hoofdzakelijk onderverdeeld in de volgende zes categorieën:
1) katalytisch verbrandingsprincipe:
De katalytische verbrandingssensor gebruikt het thermische effectprincipe van katalytische verbranding om een meetbrug te vormen. Onder bepaalde temperatuuromstandigheden brandbaar gas vlamloos op het oppervlak van de drager van het detectie-element en onder invloed van de katalysator, en de temperatuur van de drager neemt toe, en de weerstand van de platinadraad die er doorheen gaat neemt ook dienovereenkomstig toe, dus dat de balansbrug het evenwicht verliest en een elektrisch signaal afgeeft dat evenredig is aan de concentratie brandbaar gas. Door de weerstandsverandering van de platinadraad te meten, kan de concentratie brandbaar gas bekend worden.
Het wordt voornamelijk gebruikt voor de detectie van brandbaar gas, met een goede lineariteit van het uitgangssignaal, betrouwbare index, betaalbare prijs en geen kruisbesmetting met andere niet-brandbare gassen.
2) infraroodprincipe:
De infraroodsensor voert het te meten gas continu door een container met een bepaalde lengte en volume, en zendt een straal infrarood licht uit vanaf de zijkant van een van de twee lichtdoorlatende kopvlakken van de container. Wanneer de golflengte van de infraroodsensor samenvalt met de absorptielijn van het te meten gas, wordt de infraroodenergie geabsorbeerd en voldoet de verzwakking van de lichtintensiteit van infrarood licht na passage door het te meten gas aan de wet van Lambert-Beer. Hoe groter de gasconcentratie, hoe groter de verzwakking van het licht. Op dit moment is de absorptie van infraroodstralen recht evenredig met de concentratie van lichtabsorberende stoffen, dus de gasconcentratie kan worden gemeten door de verzwakking van infraroodstralen door gas te meten.
De infraroodgassensor heeft de kenmerken van een lange levensduur (3-5 jaar), hoge gevoeligheid, goede stabiliteit, geen toxiciteit, minder interferentie van de omgeving en geen afhankelijkheid van zuurstof, enz. De infraroodgassensor heeft een hoge bewakingsgevoeligheid en kan zelfs micro-PPB- of PPM-gas met een lage concentratie nauwkeurig onderscheiden. Het meetbereik is breed. Over het algemeen kan 100% VOL-gas met een hoge concentratie worden geanalyseerd en kan ook een analyse met een lage concentratie op 1 ppb-niveau worden uitgevoerd.
3) Elektrochemisch principe:
De elektrochemische sensor bestaat doorgaans uit drie delen: elektrode, elektrolyt en halfgeleiderelektrode zijn de kernonderdelen van de sensor, die zijn gemaakt van metaal of halfgeleidermaterialen en chemisch kunnen reageren met gasmoleculen. Elektrolyt is een geleidende vloeistof die elektroden met halfgeleiders kan verbinden om een compleet circuit te vormen. Halfgeleider is een speciaal materiaal dat het stroomsignaal tussen elektrode en elektrolyt kan omzetten in een digitaal signaal, waardoor de detectie van de gasconcentratie wordt gerealiseerd.
Het werkingsprincipe van de elektrochemische gassensor is gebaseerd op een redoxreactie. Wanneer gasmoleculen in contact komen met het elektrodeoppervlak, zullen ze een redoxreactie ondergaan en stroomsignalen genereren. Dit stroomsignaal kan via de elektrolyt naar de halfgeleider worden overgebracht en vervolgens worden omgezet in een digitaal signaal. Het digitale signaal is evenredig met de gasconcentratie, zodat de gasconcentratie kan worden bepaald door het digitale signaal te meten.
Hoofdzakelijk gebruikt voor de detectie van giftige gassen, met hoge gevoeligheid, snelle respons, goede betrouwbaarheid en lange levensduur. Het kan een verscheidenheid aan gassen detecteren, zoals koolmonoxide, kooldioxide, zuurstof, stikstof enzovoort. Het wordt veel gebruikt in de industrie, medische zorg, milieubescherming en andere gebieden.
4) PID-foto-ionisatieprincipe:
Het principe van PID is dat organisch gas zal ioniseren onder de excitatie van een ultraviolette lichtbron. PID maakt gebruik van een UV-lamp en het organische materiaal wordt geïoniseerd onder de excitatie van de UV-lamp, en de geïoniseerde "fragmenten" hebben positieve en negatieve ladingen, waardoor een stroom tussen de twee elektroden wordt gegenereerd. De detector versterkt de stroom en de concentratie van VOS-gas kan worden weergegeven via instrumenten en apparatuur.
Het wordt voornamelijk gebruikt bij het monitoren van de olieraffinaderijen, de noodbehandeling van lekkage van gevaarlijke chemicaliën, het definiëren van lekkagegevarenzones, het monitoren van de veiligheid van olietanks en benzinestations, en het monitoren van de uitstoot van organisch materiaal en de efficiëntie van de zuivering.
5) Thermische geleidbaarheidsprincipe:
De concentratie van het gemeten gas wordt hoofdzakelijk geanalyseerd door de verandering in de thermische geleidbaarheid van het gemengde gas te meten. Gewoonlijk wordt het verschil in thermische geleidbaarheid van de gassensor met thermische geleidbaarheid omgezet in de verandering van de weerstand via het circuit. De traditionele detectiemethode is om het te meten gas naar een gaskamer te sturen, en het midden van de gaskamer is een thermistor, zoals een thermistor, platinadraad of wolfraamdraad, die tot een bepaalde temperatuur wordt verwarmd om de verandering om te zetten van de thermische geleidbaarheid van het gemengde gas in de weerstandsverandering van de thermistor, en de weerstandsverandering kan eenvoudig en nauwkeurig worden gemeten.
6) halfgeleiderprincipe:
De halfgeleidergassensor wordt gemaakt door gebruik te maken van de oxidatie-reductiereactie van gas op het halfgeleideroppervlak om de weerstandswaarde van het gevoelige element te veranderen. Wanneer het halfgeleiderapparaat wordt verwarmd tot een stabiele toestand, wanneer het gas in contact komt met het oppervlak van de halfgeleider en wordt geadsorbeerd, diffunderen de geadsorbeerde moleculen eerst vrij op het oppervlak van het object, waarbij ze hun bewegingsenergie verliezen, sommige moleculen worden verdampt en de andere de resterende moleculen worden thermisch ontleed en geadsorbeerd op het oppervlak van het object. Wanneer de werkfunctie van de halfgeleider kleiner is dan de affiniteit van de geadsorbeerde moleculen, zullen de geadsorbeerde moleculen elektronen van het apparaat wegnemen en negatieve ionenadsorptie worden, en het oppervlak van de halfgeleider presenteert een ladingslaag.
