Sensori ampiamente utilizzati negli strumenti di rilevamento gas
La parte più essenziale 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, Honieger Technology fornirà un'introduzione dettagliata ai principi di funzionamento, ai vantaggi e agli svantaggi di ciascun sensore.
1, principio a infrarossi del rilevatore di gas
Principio: il sensore a infrarossi non dispersivo (NDIR) utilizza la legge di assorbimento degli infrarossi di Beer Lambert, secondo la quale gas diversi assorbono la luce di lunghezze d'onda specifiche e l'intensità dell'assorbimento è proporzionale alla concentrazione del gas per ottenere il rilevamento. Si tratta dell'applicazione di un filtro per dividere la luce infrarossa nelle linee spettrali richieste in una banda molto piccola e il gas rilevato assorbe queste linee spettrali in questa banda molto piccola.
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 un rilevamento limitato dei tipi di gas. Attualmente viene utilizzato principalmente per gas come metano, anidride carbonica, monossido di carbonio, esafluoruro di zolfo, anidride solforosa e idrocarburi.
2, principio del semiconduttore del rilevatore di gas
Principio: i sensori di gas a semiconduttore sono realizzati in base al principio che la resistenza di alcuni materiali semiconduttori a base di ossido di metallo cambia con la composizione del gas ambiente a una determinata temperatura. Ad esempio, un sensore di alcol viene preparato in base al principio che la resistenza del biossido di stagno diminuisce drasticamente quando incontra il gas alcolico ad alte temperature.
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 dall'ambiente, in particolare la selettività di ciascun sensore non è unica e i parametri di uscita non possono essere determinati. Pertanto non è adatto a luoghi che richiedono misurazioni accurate e viene utilizzato principalmente per scopi civili.
3, principio di combustione catalitica del rilevatore di gas
Principio: il 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. Il valore di variazione è una funzione della concentrazione di gas combustibili.
Vantaggi: I sensori catalitici dei gas di combustione rilevano selettivamente i gas infiammabili: il sensore non risponde a tutto ciò che non può essere bruciato. Risposta rapida, lunga durata e meno influenzato da temperatura, umidità e pressione. L'uscita dei sensori è direttamente correlata al pericolo di esplosione dell'ambiente ed è un tipo di sensore dominante nel campo del rilevamento di sicurezza.
Svantaggio: nessuna selettività nel campo dei gas infiammabili. I sensori sono soggetti ad avvelenamento e la maggior parte dei vapori organici ha un effetto tossico sui sensori.
Nota: la fattibilità del rilevamento della combustione catalitica è condizionata ed è necessario garantire che l'ambiente di rilevamento contenga ossigeno sufficiente. In un ambiente privo di ossigeno, questo metodo di rilevamento potrebbe non essere in grado di rilevare eventuali gas infiammabili. Alcuni composti contenenti piombo (in particolare piombo tetraetile), composti di zolfo, siliconi, composti di fosforo, idrogeno solforato e idrocarburi alogenati possono causare avvelenamento o inibizione del sensore.
4, Il principio PID del rilevatore di gas
Principio: il PID è costituito dalle parti principali di una sorgente luminosa a lampada UV e di una camera ionica. Nella camera a ioni sono presenti elettrodi positivi e negativi che formano un campo elettrico. Il gas da misurare viene ionizzato sotto l'irradiazione della lampada UV, generando ioni positivi e negativi. Tra gli elettrodi si forma una corrente che viene amplificata per emettere un segnale
Vantaggi: elevata sensibilità, nessun problema di avvelenamento.
Svantaggi: Non selettivo, fortemente influenzato dall'umidità, breve durata delle lampade UV e prezzo elevato.
