Introduzione ai sensori comunemente utilizzati per i rilevatori di gas
La parte principale di un rilevatore di gas è un sensore di gas, che varia in base ai diversi principi di rilevamento del gas. I sensori di gas comuni includono sensori fotoionici PID, sensori a infrarossi, sensori elettrochimici, sensori di combustione catalitica e sensori a semiconduttore.
1, Il principio dell'infrarosso dei rilevatori di gas
Principio: principio dell'infrarosso non spettrale: i sensori NDIR utilizzano la legge di assorbimento dell'infrarosso Beer Lambert, il che significa che diversi gas assorbono specifiche lunghezze d'onda della luce e l'intensità dell'assorbimento è direttamente proporzionale alla concentrazione del gas per ottenere il rilevamento. È necessaria l'applicazione di filtri 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 dall'ambiente, lunga durata e nessuna dipendenza dall'ossigeno.
Svantaggi: A causa del forte impatto dell'umidità, i tipi di gas rilevati sono limitati. Attualmente vengono utilizzati principalmente in 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 varia 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 resistenza diminuisce drasticamente.
Vantaggi: presenta i vantaggi di basso costo, produzione semplice, alta sensibilità, velocità di risposta rapida, lunga durata, sensibilità alla bassa umidità e circuito semplice.
Svantaggi: scarsa stabilità, impatto ambientale significativo, 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 con requisiti di misurazione accurati, principalmente per uso civile.
3, Principio di combustione catalitica dei 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: I sensori catalitici dei gas di combustione rilevano selettivamente i gas combustibili: tutto ciò che non può essere bruciato, il sensore non risponde. Risposta rapida, durata più lunga 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 elementari hanno effetti tossici sui sensori.
4, principio PID del rilevatore di gas
Principio: il PID è composto 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 testare si ionizza generando ioni positivi e negativi, formando una corrente tra gli elettrodi e amplificando il segnale di uscita
Vantaggi: elevata sensibilità, nessun problema di avvelenamento.
Svantaggi: nessuna selettività, fortemente influenzata dall'umidità, breve durata delle lampade UV e prezzo elevato.
