Sensori comunemente utilizzati nel rilevamento di gas
La parte più importante di un rilevatore di gas è il sensore di gas, che varia in base ai diversi principi di rilevamento del gas. I sensori di gas comuni includono sensori di fotoionizzazione PID, sensori a infrarossi, sensori elettrochimici, sensori di combustione catalitica e sensori a semiconduttore. Di seguito, Honeyegg Technology ti fornirà un'introduzione dettagliata ai principi di funzionamento, ai vantaggi e agli svantaggi di ciascun sensore.
1, Il principio dell'infrarosso dei rilevatori di gas
Principio: principio dell'infrarosso non dispersivo: i sensori NDIR utilizzano la legge di assorbimento dell'infrarosso Beer Lambert, il che significa che diversi gas assorbono la luce di una lunghezza d'onda specifica e l'intensità dell'assorbimento è direttamente proporzionale alla concentrazione del gas per ottenere il rilevamento. È necessaria l'applicazione di un filtro per dividere la luce infrarossa in una piccola banda di linee spettrali e il gas rilevato assorbe questa piccola banda di linee spettrali.
Vantaggi: elevata affidabilità, buona selettività, elevata precisione, assenza di tossicità, minori interferenze ambientali, lunga durata e nessuna dipendenza dall'ossigeno.
Svantaggi: è fortemente influenzato dall'umidità e ha tipi di gas di rilevamento limitati. Attualmente viene utilizzato principalmente per gas come metano, anidride carbonica, monossido di carbonio, esafluoruro di zolfo, anidride solforosa e idrocarburi.
2, Principi dei semiconduttori dei rilevatori di gas
Principio: i sensori di gas a semiconduttore sono fabbricati utilizzando il principio secondo cui la resistenza di alcuni materiali semiconduttori di ossidi metallici cambia con la composizione del gas ambientale a una determinata temperatura. Ad esempio, un sensore di alcol viene preparato utilizzando il principio secondo cui quando il biossido di stagno incontra il gas alcolico ad alte temperature, la sua resistenza diminuirà drasticamente.
Vantaggi: presenta i vantaggi di basso costo, produzione semplice, alta sensibilità, velocità di risposta rapida, lunga durata, bassa sensibilità all'umidità e circuito semplice.
Svantaggi: scarsa stabilità, fortemente influenzata da fattori ambientali, in particolare la selettività di ciascun sensore non è unica e i parametri di uscita non possono essere determinati. Pertanto non è adatto all'uso in luoghi dove è richiesta precisione di misura, ma principalmente per uso civile.
3, Il principio della combustione catalitica nei rilevatori di gas
Principio: un sensore di combustione catalitico è uno strato catalitico resistente alle alte temperature preparato sulla superficie di un resistore di platino. Ad una certa temperatura, i gas combustibili catalizzano la combustione sulla sua superficie, provocando un aumento della temperatura del resistore in platino e una variazione della resistenza. La variazione di resistenza è una funzione della concentrazione di gas combustibili.
Vantaggi: Il sensore catalitico dei gas di combustione rileva selettivamente i gas combustibili: tutto ciò che non può essere bruciato non ha risposta dal sensore. Risposta rapida, lunga durata e meno influenzato da temperatura, umidità e pressione. L'output dei sensori è direttamente correlato al pericolo di esplosione dell'ambiente e sono un tipo di sensore dominante nel campo del rilevamento di sicurezza.
Svantaggio: nell'ambito dei gas combustibili non esiste selettività. I sensori sono soggetti ad avvelenamento e la maggior parte dei vapori organici può avere effetti tossici sui sensori.
Nota: la fattibilità del rilevamento della combustione catalitica è condizionata ed è necessario garantire che l'ambiente di rilevamento contenga ossigeno sufficiente. Negli ambienti anaerobici, questo metodo di rilevamento potrebbe non essere in grado di rilevare eventuali gas combustibili. Alcuni composti di piombo (in particolare piombo tetraetile), composti di zolfo, composti di silicio, composti di fosforo, idrogeno solforato e idrocarburi alogenati possono causare avvelenamento o inibizione del sensore.
4, Il principio PID dei rilevatori di gas
Principio: il PID è costituito da una sorgente luminosa a lampada UV e da una camera ionica, che hanno elettrodi positivi e negativi per formare un campo elettrico. Sotto l'irradiazione della lampada UV, il gas da misurare si ionizza generando ioni positivi e negativi, che poi formano una corrente tra gli elettrodi. Il segnale di uscita amplificato
Vantaggi: elevata sensibilità, nessun problema di avvelenamento.
Svantaggi: nessuna selettività, fortemente influenzata dall'umidità, breve durata delle lampade UV e prezzo elevato.
5, Principi elettrochimici dei rilevatori di gas
Principio: Funziona reagendo con il gas target attraverso l'elettrolita all'interno del sensore e generando un segnale elettrico proporzionale alla concentrazione del gas.
Vantaggi: Ampio intervallo di temperature di lavoro, range multiplo, alta sensibilità, uscita lineare, buona selettività
Svantaggi: durata di vita breve, periodo di conservazione limitato, durata di vita breve in ambienti estremamente secchi o ad alta concentrazione di gas, non specifico, facilmente disturbato, umidità che influisce sulla precisione.
Nota: la maggior parte dei sensori di gas tossici richiede una piccola quantità di ossigeno per mantenere la normale funzionalità. C'è uno sfiato sul retro del sensore per raggiungere questo scopo. L'elevata umidità e l'elevata siccità possono influire sulla durata dei sensori. Le variazioni istantanee della pressione possono generare un'uscita transitoria del sensore o raggiungere uno stato di falso allarme.
