Знакомство с широко используемыми датчиками для детекторов газа
Основной частью детектора газа является датчик газа, который различается в зависимости от различных принципов обнаружения газа. Обычные газовые датчики включают фотоионные датчики ФИД, инфракрасные датчики, электрохимические датчики, каталитические датчики горения и полупроводниковые датчики.
1. Инфракрасный принцип работы детекторов газа
Принцип: Неспектральный инфракрасный принцип: датчики NDIR используют закон инфракрасного поглощения Бера-Ламберта, который означает, что разные газы поглощают определенные длины волн света, а интенсивность поглощения прямо пропорциональна концентрации газа для достижения обнаружения. Это применение фильтров для разделения инфракрасного света на небольшой диапазон необходимых спектральных линий, и обнаруженный газ поглощает этот небольшой диапазон спектральных линий.
Преимущества: Высокая надежность, хорошая селективность, высокая точность, отсутствие токсичности, меньшее влияние окружающей среды, длительный срок службы и отсутствие зависимости от кислорода.
Недостатки: Из-за значительного воздействия влажности типы обнаруживаемых газов ограничены. В настоящее время они в основном используются в таких газах, как метан, диоксид углерода, окись углерода, гексафторид серы, диоксид серы и углеводороды.
2. Полупроводниковые принципы газоанализаторов.
Принцип: Полупроводниковые газовые датчики производятся по принципу, согласно которому сопротивление некоторых металлооксидных полупроводниковых материалов меняется в зависимости от состава окружающего газа при определенной температуре. Например, датчик алкоголя изготавливается по принципу, что при контакте диоксида олова с газообразным спиртом при высоких температурах сопротивление резко снижается.
Преимущества: Он имеет такие преимущества, как низкая стоимость, простота изготовления, высокая чувствительность, быстрая скорость отклика, длительный срок службы, низкая чувствительность к влажности и простая схема.
Недостатки: низкая стабильность, значительное воздействие на окружающую среду, особенно селективность каждого датчика не уникальна, а выходные параметры невозможно определить. Поэтому он не подходит для использования в местах с требованиями к точным измерениям, в основном для гражданского использования.
3. Принцип каталитического сгорания детекторов газа.
Принцип: каталитический датчик сгорания представляет собой устойчивый к высоким температурам слой катализатора, нанесенный на поверхность платинового резистора. При определенной температуре горючие газы катализируют горение на его поверхности, вызывая повышение температуры платинового резистора и изменение его сопротивления. Изменение сопротивления является функцией концентрации горючих газов.
Преимущества: Каталитические датчики дымовых газов избирательно обнаруживают горючие газы: датчик не реагирует на то, что не может сгореть. Быстрый отклик, более длительный срок службы и меньшее влияние температуры, влажности и давления. Выходная мощность датчиков напрямую связана с взрывоопасностью окружающей среды, и они являются доминирующим типом датчиков в области обнаружения безопасности.
Недостаток: В диапазоне горючих газов селективность отсутствует. Датчики склонны к отравлению, а пары большинства элементарных органических веществ оказывают на датчики токсическое воздействие.
4. Принцип ПИД детектора газа
Принцип: ФИД состоит из источника света УФ-лампы и ионной камеры, которые имеют положительные и отрицательные электроды для формирования электрического поля. Под воздействием УФ-лампы испытуемый газ ионизируется с образованием положительных и отрицательных ионов, образуя ток между электродами и усиливая выходной сигнал.
Преимущества: Высокая чувствительность, отсутствие проблем с отравлениями.
Недостатки: отсутствие селективности, сильное влияние влажности, короткий срок службы УФ-ламп и высокая цена.
