سنسورهای پرکاربرد در ابزارهای تشخیص گاز

سنسورهای پرکاربرد در ابزارهای تشخیص گاز

ضروری ترین بخش یک آشکارساز گاز، سنسور گاز است که با توجه به اصول تشخیص گاز متفاوت است. سنسورهای گاز متداول شامل سنسورهای فوتویونیزاسیون PID، حسگرهای مادون قرمز، حسگرهای الکتروشیمیایی، سنسورهای احتراق کاتالیزوری و سنسورهای نیمه هادی هستند. در زیر، فناوری Honieger به شما معرفی دقیقی از اصول کار، مزایا و معایب هر سنسور ارائه می دهد.

1، اصل مادون قرمز آشکارساز گاز
اصل: سنسور مادون قرمز غیر پراکنده (NDIR) از قانون جذب مادون قرمز Beer Lambert استفاده می کند، که بیان می کند که گازهای مختلف نور با طول موج های خاص را جذب می کنند و شدت جذب متناسب با غلظت گاز برای دستیابی به تشخیص است. استفاده از یک فیلتر برای تقسیم نور مادون قرمز به خطوط طیفی مورد نیاز در یک باند بسیار کوچک است و گاز شناسایی شده این خطوط طیفی را در این باند بسیار کوچک جذب می کند.
مزایا: قابلیت اطمینان بالا، انتخاب خوب، دقت بالا، عدم سمیت، تداخل کمتر محیطی، طول عمر طولانی و عدم وابستگی به اکسیژن.
معایب: به شدت تحت تاثیر رطوبت است و تشخیص محدودی از انواع گاز دارد. در حال حاضر، عمدتاً برای گازهایی مانند متان، دی اکسید کربن، مونوکسید کربن، هگزا فلوراید گوگرد، دی اکسید گوگرد و هیدروکربن ها استفاده می شود.

2، اصل نیمه هادی آشکارساز گاز
اصل: حسگرهای گاز نیمه هادی بر این اصل ساخته می شوند که مقاومت برخی از مواد نیمه هادی اکسید فلزی با ترکیب گاز محیط در دمای معین تغییر می کند. به عنوان مثال، یک سنسور الکل بر اساس این اصل تهیه می شود که مقاومت دی اکسید قلع در هنگام مواجهه با گاز الکل در دمای بالا به شدت کاهش می یابد.
مزایا: دارای مزایای کم هزینه، ساخت ساده، حساسیت بالا، سرعت پاسخگویی سریع، طول عمر بالا، حساسیت کم به رطوبت و مدار ساده است.

معایب: پایداری ضعیف، به شدت تحت تأثیر محیط قرار می گیرد، به خصوص انتخاب پذیری هر سنسور منحصر به فرد نیست و پارامترهای خروجی را نمی توان تعیین کرد. بنابراین برای مکان هایی که نیاز به اندازه گیری دقیق دارند مناسب نیست و عمدتاً برای مقاصد غیرنظامی استفاده می شود.

3، اصل احتراق کاتالیزوری آشکارساز گاز
اصل: سنسور احتراق کاتالیزوری یک لایه کاتالیزوری مقاوم در برابر درجه حرارت بالا است که روی سطح یک مقاومت پلاتین آماده شده است. در دمای معینی، گازهای قابل احتراق، احتراق را روی سطح آن کاتالیز می کنند و باعث می شوند که دمای مقاومت پلاتین افزایش یافته و مقاومت تغییر کند. مقدار تغییر تابعی از غلظت گازهای قابل احتراق است.
مزایا: حسگرهای گاز احتراق کاتالیستی به طور انتخابی گازهای قابل اشتعال را تشخیص می دهند: سنسور به هر چیزی که نمی تواند بسوزد پاسخی ندارد. پاسخ سریع، طول عمر طولانی و کمتر تحت تأثیر دما، رطوبت و فشار قرار می گیرد. خروجی سنسورها ارتباط مستقیمی با خطر انفجار محیط دارد و نوعی حسگر غالب در زمینه تشخیص ایمنی است.
عیب: عدم انتخاب در محدوده گاز قابل اشتعال. حسگرها مستعد مسمومیت هستند و بیشتر بخارات آلی اثر سمی روی حسگرها دارند.

توجه: امکان تشخیص احتراق کاتالیستی مشروط است و باید اطمینان حاصل شود که محیط تشخیص حاوی اکسیژن کافی است. در یک محیط بدون اکسیژن، این روش تشخیص ممکن است قادر به تشخیص گازهای قابل اشتعال نباشد. برخی از ترکیبات حاوی سرب (به ویژه سرب تترااتیل)، ترکیبات گوگردی، سیلیکون ها، ترکیبات فسفر، سولفید هیدروژن و هیدروکربن های هالوژنه ممکن است باعث مسمومیت یا مهار حسگر شوند.

4، اصل PID آشکارساز گاز
اصل: PID از بخش های اصلی یک منبع نور لامپ UV و یک محفظه یونی تشکیل شده است. الکترودهای مثبت و منفی در محفظه یونی وجود دارند که میدان الکتریکی را تشکیل می دهند. گازی که باید اندازه گیری شود تحت تابش لامپ UV یونیزه می شود و یون های مثبت و منفی تولید می کند. جریانی بین الکترودها تشکیل می شود که برای خروجی سیگنال تقویت می شود
مزایا: حساسیت بالا، بدون مسمومیت.
معایب: غیر انتخابی، به شدت تحت تاثیر رطوبت، طول عمر کوتاه لامپ های UV و قیمت بالا.