Ποιες είναι οι αρχές λειτουργίας των κοινών ανιχνευτών αερίων;
(1) Ο ανιχνευτής καύσιμων αερίων υιοθετεί μια νέα γενιά καταλυτικού αισθητήρα χαμηλής-ισχύης και υψηλής αντι-παρεμβολής φορέα. Σχηματίζει μια γέφυρα ανίχνευσης με δύο σταθερές αντιστάσεις. Όταν εύφλεκτα αέρια στον αέρα διαχέονται στην επιφάνεια του αισθητήρα ανίχνευσης, υφίστανται γρήγορα καύση χωρίς φλόγα υπό την επίδραση του καταλύτη στην επιφάνεια του αισθητήρα, δημιουργώντας θερμότητα αντίδρασης που αυξάνει την τιμή αντίστασης του σύρματος πλατίνας του αισθητήρα. Η γέφυρα ανίχνευσης εξάγει ένα σήμα διαφορικής πίεσης. Το μέγεθος αυτού του σήματος τάσης είναι ευθέως ανάλογο με τη συγκέντρωση των εύφλεκτων αερίων. Μετά την ενίσχυση, εκτελεί μετατροπή ρεύματος τάσης και μετατρέπει την ποσοστιαία περιεκτικότητα (% LEL) εντός του κατώτερου εκρηκτικού ορίου εύφλεκτων αερίων σε τυπική έξοδο σήματος 4-20 mA.
(2) Ο ανιχνευτής οξυγόνου εφαρμόζει την αρχή του γαλβανικού πρωτεύοντος στοιχείου, το οποίο κατασκευάζεται με την εγκατάσταση μιας ανόδου (μόλυβδος) και μιας καθόδου (ασήμι) μέσα στο πρωτεύον στοιχείο, που χωρίζονται από το εξωτερικό με μια λεπτή μεμβράνη. Όταν το οξυγόνο-που περιέχει αέρια στον αέρα περνούν από αυτό το λεπτό φιλμ και φτάσουν στην κάθοδο, συμβαίνουν αντιδράσεις οξείδωσης-αναγωγής. Αυτή τη στιγμή, ο αισθητήρας θα έχει έξοδο τάσης επιπέδου mV ανάλογη με τη συγκέντρωση οξυγόνου. Μετά την ενίσχυση, αυτό το σήμα τάσης μετατρέπεται σε μετατροπή ρεύματος τάσης και το ποσοστό οξυγόνου (0-30%) μετατρέπεται σε τυπική έξοδο σήματος 4-20 mA.
(3) Ο ανιχνευτής τοξικών και επιβλαβών αερίων υιοθετεί τον προηγμένο εισαγόμενο ηλεκτροχημικό αισθητήρα παγκοσμίως, ο οποίος εφαρμόζει την αρχή της ηλεκτρόλυσης ελεγχόμενου δυναμικού. Η δομή του είναι να τοποθετεί τρία ηλεκτρόδια στο ηλεκτρολυτικό στοιχείο, δηλαδή το ηλεκτρόδιο εργασίας, το αντίθετο ηλεκτρόδιο και το ηλεκτρόδιο αναφοράς, και να εφαρμόζει μια ορισμένη τάση πόλωσης. Με την αντικατάσταση του αισθητήρα για διαφορετικά αέρια και την αλλαγή της τιμής της τάσης πόλωσης, μπορούν να μετρηθούν διαφορετικά τοξικά και επιβλαβή αέρια.
Το μετρούμενο αέριο περνά μέσα από το λεπτό φιλμ και φτάνει στο ηλεκτρόδιο εργασίας, όπου λαμβάνει χώρα μια αντίδραση οξείδωσης-αναγωγής. Αυτή τη στιγμή, ο αισθητήρας θα εξάγει ένα μικρό ρεύμα, το οποίο είναι ευθέως ανάλογο με τη συγκέντρωση των τοξικών και επιβλαβών αερίων. Αυτό το σήμα ρεύματος λαμβάνεται δείγμα και μετατρέπεται σε τάση, η οποία στη συνέχεια ενισχύεται και μετατρέπεται σε τάση και ρεύμα. Το περιεχόμενο (τιμή ppm) εντός του εύρους ανίχνευσης τοξικών και επιβλαβών αερίων μετατρέπεται σε τυπική έξοδο σήματος 4-20 mA.
Οι οργανικές πτητικές ενώσεις ανιχνεύονται χρησιμοποιώντας τον παγκόσμιο-αισθητήρα αερίου φωτοιονισμού υψηλής ποιότητας (PID), ο οποίος χρησιμοποιεί την αρχή του φωτοϊονισμού αερίου για την ανίχνευση αερίου. Συγκεκριμένα, είναι η χρήση υπεριώδους φωτός που παράγεται από μια λάμπα ιόντων για την ακτινοβολία/βομβαρδισμό του αερίου στόχου. Αφού το αέριο στόχος απορροφήσει αρκετή ενέργεια υπεριώδους φωτός, θα ιονιστεί. Ανιχνεύοντας το μικρό ρεύμα που δημιουργείται από τον ιονισμό του αερίου, μπορεί να ανιχνευθεί η συγκέντρωση του αερίου στόχου.
(4) Ο ανιχνευτής διοξειδίου του άνθρακα υιοθετεί τον παγκόσμιο προηγμένο αισθητήρα αρχής υπερύθρων, ο οποίος χρησιμοποιεί τις φυσικές ιδιότητες του υπέρυθρου για τη μέτρηση. Περιλαμβάνει ένα οπτικό σύστημα, στοιχεία ανίχνευσης και φωτοηλεκτρικά στοιχεία ανίχνευσης. Τα οπτικά συστήματα μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες με βάση τη δομή τους: μεταδοτικά και ανακλαστικά. Τα εξαρτήματα ανίχνευσης μπορούν να χωριστούν σε θερμοευαίσθητα εξαρτήματα ανίχνευσης και φωτοηλεκτρικά εξαρτήματα ανίχνευσης σύμφωνα με τις αρχές λειτουργίας τους. Το θερμίστορ που χρησιμοποιείται πιο συχνά είναι το θερμίστορ. Όταν ένα θερμίστορ εκτίθεται σε υπέρυθρη ακτινοβολία, η θερμοκρασία του αυξάνεται και η αντίστασή του αλλάζει, η οποία στη συνέχεια μετατρέπεται σε έξοδο ηλεκτρικού σήματος μέσω ενός κυκλώματος μετατροπής.
