Ευρέως χρησιμοποιούμενοι αισθητήρες σε όργανα ανίχνευσης αερίων
Το πιο ουσιαστικό μέρος ενός ανιχνευτή αερίου είναι ο αισθητήρας αερίου, ο οποίος ποικίλλει ανάλογα με τις διαφορετικές αρχές ανίχνευσης αερίων. Οι κοινοί αισθητήρες αερίων περιλαμβάνουν αισθητήρες φωτοϊονισμού PID, αισθητήρες υπερύθρων, ηλεκτροχημικούς αισθητήρες, αισθητήρες καταλυτικής καύσης και αισθητήρες ημιαγωγών. Παρακάτω, η Honieger Technology θα σας παρέχει μια λεπτομερή εισαγωγή στις αρχές λειτουργίας, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα κάθε αισθητήρα.
1, αρχή υπερύθρων του ανιχνευτή αερίου
Αρχή: Ο αισθητήρας υπερύθρων χωρίς διασπορά (NDIR) χρησιμοποιεί τον νόμο απορρόφησης υπερύθρων Beer Lambert, ο οποίος δηλώνει ότι διαφορετικά αέρια απορροφούν φως συγκεκριμένων μηκών κύματος και η ένταση της απορρόφησης είναι ανάλογη με τη συγκέντρωση του αερίου για να επιτευχθεί ανίχνευση. Είναι η εφαρμογή ενός φίλτρου για τη διαίρεση του υπέρυθρου φωτός στις απαιτούμενες φασματικές γραμμές σε μια πολύ μικρή ζώνη, και το ανιχνευόμενο αέριο απορροφά αυτές τις φασματικές γραμμές σε αυτήν την πολύ μικρή ζώνη.
Πλεονεκτήματα: Υψηλή αξιοπιστία, καλή επιλεκτικότητα, υψηλή ακρίβεια, καμία τοξικότητα, λιγότερες περιβαλλοντικές παρεμβολές, μεγάλη διάρκεια ζωής και καμία εξάρτηση από το οξυγόνο.
Μειονεκτήματα: Επηρεάζεται πολύ από την υγρασία και έχει περιορισμένη ανίχνευση τύπων αερίων. Επί του παρόντος, χρησιμοποιείται κυρίως για αέρια όπως το μεθάνιο, το διοξείδιο του άνθρακα, το μονοξείδιο του άνθρακα, το εξαφθοριούχο θείο, το διοξείδιο του θείου και τους υδρογονάνθρακες.
2, Αρχή ημιαγωγών του ανιχνευτή αερίου
Αρχή: Οι αισθητήρες αερίων ημιαγωγών κατασκευάζονται με βάση την αρχή ότι η αντίσταση ορισμένων ημιαγωγών υλικών οξειδίου μετάλλου αλλάζει με τη σύνθεση του αερίου περιβάλλοντος σε μια ορισμένη θερμοκρασία. Για παράδειγμα, ένας αισθητήρας αλκοόλης παρασκευάζεται με βάση την αρχή ότι η αντίσταση του διοξειδίου του κασσιτέρου μειώνεται απότομα όταν συναντά αέριο αλκοόλης σε υψηλές θερμοκρασίες.
Πλεονεκτήματα: Έχει τα πλεονεκτήματα του χαμηλού κόστους, της απλής κατασκευής, της υψηλής ευαισθησίας, της γρήγορης ταχύτητας απόκρισης, της μεγάλης διάρκειας ζωής, της χαμηλής ευαισθησίας στην υγρασία και του απλού κυκλώματος.
Μειονεκτήματα: Κακή σταθερότητα, επηρεασμένη σε μεγάλο βαθμό από το περιβάλλον, ειδικά η επιλεκτικότητα κάθε αισθητήρα δεν είναι μοναδική και οι παράμετροι εξόδου δεν μπορούν να προσδιοριστούν. Επομένως, δεν είναι κατάλληλο για χώρους που απαιτούν ακριβή μέτρηση και χρησιμοποιείται κυρίως για πολιτικούς σκοπούς.
3, Αρχή καταλυτικής καύσης του ανιχνευτή αερίου
Αρχή: Ο αισθητήρας καταλυτικής καύσης είναι ένα στρώμα καταλύτη ανθεκτικό σε υψηλή-θερμοκρασία που παρασκευάζεται στην επιφάνεια μιας αντίστασης πλατίνας. Σε μια ορισμένη θερμοκρασία, εύφλεκτα αέρια καταλύουν την καύση στην επιφάνειά του, προκαλώντας αύξηση της θερμοκρασίας της αντίστασης πλατίνας και αλλαγή της αντίστασης. Η τιμή αλλαγής είναι συνάρτηση της συγκέντρωσης των καύσιμων αερίων.
Πλεονεκτήματα: Οι αισθητήρες καταλυτικών αερίων καύσης ανιχνεύουν επιλεκτικά εύφλεκτα αέρια: ο αισθητήρας δεν ανταποκρίνεται σε οτιδήποτε δεν μπορεί να καεί. Γρήγορη απόκριση, μεγάλη διάρκεια ζωής και λιγότερο επηρεασμένη από τη θερμοκρασία, την υγρασία και την πίεση. Η έξοδος των αισθητήρων σχετίζεται άμεσα με τον κίνδυνο έκρηξης του περιβάλλοντος και αποτελεί κυρίαρχο είδος αισθητήρα στον τομέα της ανίχνευσης ασφάλειας.
Μειονέκτημα: Καμία επιλεκτικότητα εντός της περιοχής εύφλεκτων αερίων. Οι αισθητήρες είναι επιρρεπείς σε δηλητηρίαση και οι περισσότεροι οργανικοί ατμοί έχουν τοξική επίδραση στους αισθητήρες.
Σημείωση: Η σκοπιμότητα της καταλυτικής ανίχνευσης καύσης είναι υπό όρους και είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι το περιβάλλον ανίχνευσης περιέχει επαρκές οξυγόνο. Σε περιβάλλον χωρίς οξυγόνο, αυτή η μέθοδος ανίχνευσης ενδέχεται να μην είναι σε θέση να ανιχνεύσει εύφλεκτα αέρια. Ορισμένες ενώσεις που περιέχουν μόλυβδο (ειδικά τετρααιθυλομόλυβδος), ενώσεις θείου, σιλικόνες, ενώσεις φωσφόρου, υδρόθειο και αλογονωμένους υδρογονάνθρακες μπορεί να προκαλέσουν δηλητηρίαση ή αναστολή του αισθητήρα.
4, Η αρχή PID του ανιχνευτή αερίου
Αρχή: Το PID αποτελείται από τα κύρια μέρη μιας πηγής φωτός λαμπτήρα UV και ενός θαλάμου ιόντων. Υπάρχουν θετικά και αρνητικά ηλεκτρόδια στον θάλαμο ιόντων, σχηματίζοντας ένα ηλεκτρικό πεδίο. Το προς μέτρηση αέριο ιονίζεται υπό την ακτινοβολία της λάμπας UV, δημιουργώντας θετικά και αρνητικά ιόντα. Ένα ρεύμα σχηματίζεται μεταξύ των ηλεκτροδίων, το οποίο ενισχύεται για την έξοδο ενός σήματος
Πλεονεκτήματα: Υψηλή ευαισθησία, χωρίς προβλήματα δηλητηρίασης.
Μειονεκτήματα: Μη επιλεκτικό, επηρεάζεται πολύ από την υγρασία, μικρή διάρκεια ζωής των λαμπτήρων UV και υψηλή τιμή.
