تعمیر و نگهداری آشکارسازهای گاز و عمر سنسورها

تعمیر و نگهداری آشکارسازهای گاز و عمر سنسورها

تعمیر و نگهداری آشکارسازهای گاز و طول عمر سنسور
آشکارساز گاز ابزاری برای تشخیص غلظت نشت گاز است که شامل آشکارسازهای گاز قابل حمل، آشکارسازهای گاز دستی، آشکارسازهای گاز ثابت، آشکارسازهای گاز آنلاین و غیره است. حسگرهایی که برای تشخیص ترکیب و محتوای گازها استفاده می شوند.

عموماً اعتقاد بر این است که تعریف حسگرهای گاز بر اساس طبقه بندی اهداف آشکارسازی است، به این معنی که هر حسگر مورد استفاده برای تشخیص ترکیب و غلظت گاز را سنسور گاز می نامند، چه از روش های فیزیکی و چه شیمیایی استفاده کند. به عنوان مثال، سنسورهایی که جریان گاز را تشخیص می دهند، حسگرهای گاز در نظر گرفته نمی شوند، اما آنالایزرهای گاز هدایت حرارتی، حسگرهای مهم گاز هستند، اگرچه گاهی اوقات تقریباً از همان اصل تشخیص استفاده می کنند.

طبقه بندی

نوع نیمه هادی
با استفاده از این اصل که رسانایی برخی از مواد نیمه هادی اکسید فلزی با ترکیب گازهای محیطی در دمای معین تغییر می کند، تولید می شود. به عنوان مثال، یک سنسور الکل با استفاده از این اصل تهیه می شود که وقتی دی اکسید قلع در دماهای بالا با گاز الکل مواجه می شود، مقاومت آن به شدت کاهش می یابد.

مزیت - فایده - سود - منفعت
سنسورهای گاز نیمه هادی را می توان به طور موثر برای تشخیص بسیاری از گازها مانند متان، اتان، پروپان، بوتان، الکل، فرمالدئید، مونوکسید کربن، دی اکسید کربن، اتیلن، استیلن، وینیل کلرید، استایرن، اسید اکریلیک و غیره استفاده کرد. سنسور کم هزینه و مناسب برای نیازهای تشخیص گاز غیرنظامی است. حسگرهای گاز نیمه هادی زیر موفق هستند: متان (گاز طبیعی، بیوگاز)، الکل، مونوکسید کربن (گاز شهری)، سولفید هیدروژن، آمونیاک (از جمله آمین ها و هیدرازین). سنسورهای با کیفیت بالا می توانند نیازهای آزمایش صنعتی را برآورده کنند.

کمبود
پایداری ضعیف و تأثیر قابل توجه زیست محیطی؛ به خصوص، انتخاب هر سنسور منحصر به فرد نیست و پارامترهای خروجی را نمی توان تعیین کرد. بنابراین، برای استفاده در مکان هایی که دقت اندازه گیری مورد نیاز است، مناسب نیست.

نوع احتراق
این نوع سنسور یک لایه کاتالیزوری مقاوم در برابر دمای بالا است که بر روی سطح یک مقاومت پلاتین آماده شده است. در دمای معینی، گازهای قابل احتراق، احتراق را روی سطح آن کاتالیز می کنند. احتراق تابعی از غلظت گازهای قابل احتراق با افزایش دمای مقاومت پلاتین و تغییر مقاومت است.

نوع استخر هدایت حرارتی
هر گاز رسانایی حرارتی خاص خود را دارد. هنگامی که تفاوت قابل توجهی در هدایت حرارتی بین دو یا چند گاز وجود دارد، می توان از عنصر هدایت حرارتی برای تشخیص محتوای یک جزء استفاده کرد. این نوع سنسور به طور گسترده برای تشخیص هیدروژن، دی اکسید کربن و متان با غلظت بالا استفاده شده است.
 

این نوع سنسور گاز دارای محدوده کاربردی باریک و عوامل محدود کننده زیادی است.

فرمول الکتروشیمیایی
بخش قابل توجهی از گازهای قابل اشتعال، سمی و مضر آن دارای فعالیت الکتروشیمیایی هستند و می توانند به صورت الکتروشیمیایی اکسید یا احیا شوند. با استفاده از این واکنش ها می توان ترکیب گاز را تشخیص داد و غلظت گاز را تشخیص داد. زیر شاخه های بسیاری از سنسورهای گاز الکتروشیمیایی وجود دارد:

(1) اصل حسگرهای گاز نوع سلول اولیه (همچنین به عنوان سنسورهای گاز نوع سلول گاونی، سنسورهای گاز نوع سلول سوختی و سنسورهای گاز نوع سلول خود به خود شناخته می‌شوند) مشابه باتری‌های خشکی است که ما استفاده می‌کنیم، با این تفاوت که الکترود منگنز کربن باتری با یک الکترود گاز جایگزین می شود. برای مثال، در حسگر اکسیژن، اکسیژن در کاتد کاهش می‌یابد و الکترون‌ها از طریق آمپرمتر به آند می‌روند، جایی که فلز سرب اکسید می‌شود. مقدار جریان مستقیماً با غلظت اکسیژن مرتبط است. این نوع سنسور می تواند به طور موثری اکسیژن، دی اکسید گوگرد، گاز کلر و غیره را تشخیص دهد.

(2) سنسور گاز نوع سلول الکترولیتی با پتانسیل ثابت در تشخیص گازهای کاهنده بسیار موثر است. اصل آن با سنسورهای نوع باتری اصلی متفاوت است. واکنش الکتروشیمیایی آن تحت نیروی جریان رخ می دهد و آن را به یک حسگر واقعی برای تحلیل کولن تبدیل می کند. این نوع سنسور با موفقیت در تشخیص گازهایی مانند مونوکسید کربن، سولفید هیدروژن، هیدروژن، آمونیاک، هیدرازین و غیره استفاده شده است.

(3) حسگرهای گازی نوع باتری با غلظت، با گازهای فعال الکتروشیمیایی در دو طرف سلول الکتروشیمیایی، به طور خود به خود نیروی الکتروموتور غلظت را تشکیل می دهند. بزرگی نیروی محرکه الکتریکی به غلظت گاز مربوط می شود. نمونه‌های موفق چنین حسگرهایی، حسگرهای اکسیژن برای خودروها و حسگرهای دی‌اکسید کربن نوع الکترولیت جامد هستند.

(4) سنسور گاز جریان محدود نوعی حسگر است که غلظت اکسیژن را اندازه گیری می کند. از این اصل استفاده می کند که جریان حدی در یک سلول الکتروشیمیایی به غلظت حامل مربوط می شود تا حسگر غلظت اکسیژن (گاز) را تهیه کند که برای تشخیص اکسیژن در خودروها و برای تشخیص غلظت اکسیژن در فولاد مذاب استفاده می شود.