typické senzory nachádzajúce sa v detektoroch plynov
Hlavnou časťou detektora plynu je plynový senzor, ktorý sa mení podľa rôznych princípov detekcie plynu. Bežné plynové senzory zahŕňajú: PID fotoiónový senzor, infračervený senzor, elektrochemický senzor, senzor katalytického spaľovania a polovodičový senzor. Nasledujúca Honey Iger Technology vám podrobne predstaví princíp fungovania a výhody a nevýhody každého senzora.
1. Infračervený princíp detektora plynu
Princíp: Nespektrálny infračervený princíp NDIR senzora je založený na Beer-Lambertovom zákone infračervenej absorpcie, to znamená, že rôzne plyny absorbujú svetlo špecifickej vlnovej dĺžky a intenzita absorpcie je úmerná koncentrácii plynu na dosiahnutie detekcie. Používa filter na rozdelenie infračerveného svetla do malého pásma požadovaných spektrálnych čiar a plyn, ktorý sa má detegovať, absorbuje spektrálne čiary tohto malého pásma.
Výhody: vysoká spoľahlivosť, dobrá selektivita, vysoká presnosť, žiadna toxicita, menšie rušenie z prostredia, dlhá životnosť a žiadna závislosť na kyslíku.
Nevýhody: Veľmi ho ovplyvňuje vlhkosť a typy detekčných plynov sú obmedzené. V súčasnosti sa používa najmä v metáne, oxide uhličitom, oxide uhoľnatém, fluoride sírovom, oxide siričitom, uhľovodíkoch a iných plynoch.
2. Polovodičový princíp detektora plynov
Princíp: Polovodičový snímač plynu je vyrobený s použitím niektorých polovodičových materiálov na báze oxidov kovov a pri určitej teplote sa odpor mení so zložením okolitého plynu. Napríklad alkoholový senzor je založený na princípe, že keď oxid cíničitý narazí na alkoholový plyn pri vysokej teplote, odpor prudko klesne.
Výhody: Má výhody nízkej ceny, jednoduchej výroby, vysokej citlivosti, rýchlej odozvy, dlhej životnosti, nízkej citlivosti na vlhkosť a jednoduchého obvodu.
Nevýhody: slabá stabilita, veľký vplyv na prostredie, hlavne selektivita každého senzora nie je jedinečná a výstupné parametre sa nedajú určiť. Preto nie je vhodné ho používať na miestach, kde je potrebné presné meranie a využíva sa najmä na civilné účely.
3. Princíp katalytického spaľovania detektora plynov
Princíp: Senzor katalytického spaľovania má pripraviť vrstvu katalyzátora odolnú voči vysokej teplote na povrchu platinového odporu. Pri určitej teplote sa horľavý plyn katalyticky spaľuje na povrchu. Spaľovanie spôsobuje zvýšenie teploty platinového odporu a zmenu odporu. Hodnota zmeny je funkciou koncentrácie horľavého plynu.
Výhody: Katalytický snímač spalín selektívne detekuje horľavé plyny: snímač nereaguje na nič, čo sa nedá spáliť. Rýchla odozva, dlhá životnosť, menej ovplyvnená teplotou, vlhkosťou a tlakom. Výstup snímača priamo súvisí s nebezpečenstvom výbuchu prostredia a ide o dominantný typ snímača v oblasti bezpečnostnej detekcie.
Nevýhody: V oblasti horľavých plynov nie je selektivita. Senzor je ľahko otrávený a väčšina elementárnych organických pár má na senzor otravný účinok.
Poznámka: Realizácia detekcie katalytického spaľovania je podmienená. Musí sa zabezpečiť, aby detekčné prostredie obsahovalo dostatok kyslíka. V prostredí bez kyslíka táto metóda detekcie nemusí byť schopná odhaliť žiadne horľavé plyny. Niektoré zlúčeniny obsahujúce olovo (najmä tetraetylolovo), zlúčeniny síry, kremík, zlúčeniny fosforu, sírovodík a halogénované uhľovodíky môžu otráviť alebo inhibovať senzor.
4. Princíp PID detektora plynu
Princíp: PID sa skladá zo zdroja ultrafialového svetla a iónovej komory a ďalších hlavných častí. V iónovej komore sú kladné a záporné elektródy, ktoré vytvárajú elektrické pole. Plyn, ktorý sa má merať, sa ionizuje ožiarením ultrafialovou lampou, čím sa generujú kladné a záporné ióny a medzi elektródami sa vytvorí prúd. Zosilnite výstupný signál
Výhody: vysoká citlivosť, žiadny problém s otravou.
Nevýhody: neselektívne, veľmi ovplyvnené vlhkosťou, krátka životnosť UV lampy, drahé.
5. Elektrochemický princíp detektora plynov
Princíp: Funguje tak, že elektrolyt vo vnútri senzora reaguje s cieľovým plynom a generuje elektrický signál úmerný koncentrácii plynu.
Výhody: široký rozsah prevádzkových teplôt, viac meracích rozsahov, vysoká citlivosť, lineárny výstup, dobrá selektivita
Nevýhody: krátka životnosť, obmedzená doba skladovania, krátka životnosť v extrémne suchom prostredí alebo prostredí s vysokou koncentráciou plynu, nešpecifické, náchylné na rušenie, vlhkosť ovplyvňuje presnosť.
POZNÁMKA: Väčšina senzorov toxických plynov vyžaduje na správne fungovanie malé množstvo kyslíka. Na tento účel je na zadnej strane snímača odvzdušňovací otvor. Vysoká vlhkosť a vysoké sucho ovplyvnia životnosť snímača. Okamžité zmeny tlaku môžu spôsobiť prechodný výstup senzora a môžu tiež dosiahnuť stav falošného poplachu.
