Široko korišteni senzori u instrumentima za detekciju plina
Najvažniji dio detektora plina je senzor plina, koji varira u skladu s različitim principima detekcije plina. Uobičajeni plinski senzori uključuju PID fotojonizacijske senzore, infracrvene senzore, elektrohemijske senzore, senzore katalitičkog sagorijevanja i poluvodičke senzore. U nastavku, Honieger Technology će vam pružiti detaljan uvod u principe rada, prednosti i nedostatke svakog senzora.
1, Infracrveni princip detektora gasa
Princip: Nedisperzivni infracrveni (NDIR) senzor koristi Beer Lambertov infracrveni zakon apsorpcije, koji kaže da različiti gasovi apsorbuju svetlost određenih talasnih dužina, a intenzitet apsorpcije je proporcionalan koncentraciji gasa da bi se postigla detekcija. To je primjena filtera za podjelu infracrvene svjetlosti na potrebne spektralne linije u vrlo malom pojasu, a detektirani plin apsorbira te spektralne linije u ovom vrlo malom pojasu.
Prednosti: Visoka pouzdanost, dobra selektivnost, visoka preciznost, bez toksičnosti, manje uticaja na okolinu, dug životni vijek i bez ovisnosti o kisiku.
Nedostaci: Veoma je pod utjecajem vlage i ima ograničenu detekciju vrsta plinova. Trenutno se uglavnom koristi za plinove kao što su metan, ugljični dioksid, ugljični monoksid, sumpor heksafluorid, sumpor dioksid i ugljikovodici.
2, Poluprovodnički princip detektora gasa
Princip: Poluprovodnički senzori za gas se proizvode na osnovu principa da se otpor nekih metal-oksidnih poluprovodničkih materijala menja sa sastavom gasa okoline na određenoj temperaturi. Na primjer, alkoholni senzor je pripremljen na osnovu principa da otpornost kalajnog dioksida naglo opada kada naiđe na alkoholni plin na visokim temperaturama.
Prednosti: Ima prednosti niske cijene, jednostavne proizvodnje, visoke osjetljivosti, velike brzine odziva, dugog vijeka trajanja, niske osjetljivosti na vlagu i jednostavnog kola.
Nedostaci: Loša stabilnost, pod velikim uticajem okoline, posebno selektivnost svakog senzora nije jedinstvena, a izlazni parametri se ne mogu odrediti. Stoga nije pogodan za mjesta koja zahtijevaju precizno mjerenje i uglavnom se koristi u civilne svrhe.
3, Princip katalitičkog sagorevanja detektora gasa
Princip: katalitički senzor sagorijevanja je sloj katalizatora otpornog-na visoke temperature pripremljen na površini platinskog otpornika. Na određenoj temperaturi, zapaljivi plinovi katalizuju sagorijevanje na njegovoj površini, uzrokujući povećanje temperature platinskog otpornika i promjenu otpora. Vrijednost promjene je funkcija koncentracije zapaljivih plinova.
Prednosti: Senzori katalitičkog gasa za sagorevanje selektivno detektuju zapaljive gasove: senzor ne reaguje na ništa što se ne može spaliti. Brz odziv, dug životni vek i manje pod uticajem temperature, vlage i pritiska. Izlaz senzora je direktno povezan sa opasnošću od eksplozije okoline i dominantan je tip senzora u oblasti sigurnosne detekcije.
Nedostatak: Nema selektivnosti unutar raspona zapaljivih plinova. Senzori su skloni trovanju, a većina organskih para ima toksični učinak na senzore.
Napomena: Izvodljivost detekcije katalitičkog sagorevanja je uslovna i potrebno je osigurati da okruženje detekcije sadrži dovoljno kiseonika. U okruženju bez kisika, ova metoda detekcije možda neće moći otkriti zapaljive plinove. Određena jedinjenja koja sadrže olovo (posebno tetraetil olovo), jedinjenja sumpora, silikoni, fosforna jedinjenja, sumporovodik i halogenizovani ugljovodonici mogu izazvati trovanje ili inhibiciju senzora.
4, PID princip detektora gasa
Princip: PID se sastoji od glavnih delova izvora svetlosti UV lampe i jonske komore. U ionskoj komori se nalaze pozitivne i negativne elektrode koje formiraju električno polje. Gas koji se meri se jonizuje pod zračenjem UV lampe, stvarajući pozitivne i negativne jone. Između elektroda se formira struja, koja se pojačava za izlaz signala
Prednosti: Visoka osjetljivost, nema problema s trovanjem.
Nedostaci: Neselektivan, pod velikim uticajem vlage, kratak životni vek UV lampi i visoka cena.
