Principio de los sensores de detección de gases comunes
Los sensores de gas son los principales dispositivos utilizados para detectar la composición y concentración de gases. Su principio de funcionamiento suele ser el siguiente:
NO.1: Principio de detección electroquímica
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Descripción
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Utilizando las propiedades químicas activas del gas a medir, que puede oxidarse o restaurarse electroquímicamente, es posible distinguir la composición del gas y comprobar la concentración del gas. 。
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Gas medible
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Oxígeno y la mayoría de los gases tóxicos , como el oxígeno (O2), el monóxido de carbono (CO), el ozono (O3), el sulfuro de hidrógeno (H2S), el nitrógeno (N2), el cloro (CL2), el hidrógeno (H2), el formaldehído (CH2O), el monóxido de nitrógeno (NO), el dióxido de nitrógeno (NO2), el dióxido de azufre (SO2), el óxido de etileno (ETO), la fosfina (PH3), el cianuro de hidrógeno (HCN) y otros gases tóxicos.
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Ventaja
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Respuesta rápida, alta sensibilidad, buena salida lineal; rendimiento relativamente estable; la gran mayoría de gases tóxicos y peligrosos se pueden medir mediante sensores electroquímicos.
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Desventaja
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Debe utilizarse en un entorno oxigenado (al menos 1 % de oxígeno); se descompone fácilmente en todo el rango; se ve más afectado por la temperatura y la presión.
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Vida
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Industrial 6 años, otros 2-3 años (requiere reemplazo en 3-6 meses en entornos hostiles)
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Restricción
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Los sensores de tipo oxidante deben utilizarse en lugares que contengan oxígeno (al menos 1% de oxígeno), los sensores de salida de señal negativa no necesitan oxígeno para funcionar correctamente, como O3\CL2\NO2 y otros sensores de tipo reductor.
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NO .2: Principio de detección de combustión catalítica
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Descripción
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El catalizador en su superficie se utiliza para catalizar la reacción de combustión de gases combustibles y liberar calor. Esto significa que la combustión aumenta la temperatura de la bobina de alambre de platino y, por lo tanto, su resistencia. La magnitud del cambio en la resistencia del alambre de platino se puede medir a partir de la concentración de gases combustibles, lo que es aplicable a la medición de bajas concentraciones de gases combustibles.
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Gas medible
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Gases inflamables y explosivos; combustibles, metano, hidrógeno y otros gases con un rango de detección de 0-100% LEL
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Ventaja
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Rendimiento estable, la mayoría de los gases combustibles se pueden medir mediante sensores de combustión catalítica, la linealidad de la medición es muy buena, el costo es relativamente bajo en comparación con el costo del principio de detección de gas.
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Desventaja
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Solo detecta gases inflamables y explosivos; requiere oxígeno para funcionar. Para situaciones que contienen azufre y silicio, se debe elegir un sensor antienvenenamiento, cuyo precio es mayor. Para sensores de combustión, se debe usar una carcasa a prueba de explosiones o un circuito intrínsecamente seguro. Se puede usar en entornos explosivos, como minas, ya que podría tener consecuencias graves.
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Vida
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2-3 años
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Restricción
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Debe utilizarse en presencia de oxígeno; las consideraciones clave para aplicaciones de campo son la resistencia al envenenamiento por sulfuro y silicio.
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NO .3: Principio de detección por infrarrojos
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Descripción
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Los diferentes gases presentan distintas intensidades de absorción de rayos infrarrojos en bandas de longitud de onda específicas. Al detectar la magnitud de la corriente de salida en el dispositivo fotosensible infrarrojo, se puede determinar la concentración del gas a medir según la ley de Beer-Lambert.
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Gas medible
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Dióxido de carbono, medición de pureza de combustible o combustible de alta precisión (pero la detección de combustible por infrarrojos no puede ser H2, NH3), así como algunos gases especiales que requieren una alta precisión de detección: hexafluoruro de azufre, bromometano, fluoruro de sulfurilo, óxido nitroso, freón, etc.
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Ventaja
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Alta precisión, buena selectividad, alta confiabilidad, no depende de oxígeno, menos susceptible a perturbaciones ambientales; principio óptico, adecuado para todas las ubicaciones, especialmente áreas explosivas.
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Desventaja
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La medición de los tipos de gas es escasa, generalmente se pueden medir CO2, gases combustibles de hidrocarburos, CO, NOX, SO2, SF6, etc., porque la presión, la temperatura, la humedad y el polvo tienen un mayor impacto, por lo que el preprocesamiento debe ser bueno.
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Vida
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Convencional 3-5 años; alta precisión 10 años
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Restricción
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La absorción de gases similares puede interferir entre sí.
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NO .4: Detectores de fotoionización
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Descripción
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Existe una fuente de luz ultravioleta, y un detector puede detectar fácilmente las sustancias químicas al excitarlas para producir iones positivos y negativos. La ionización ocurre cuando las moléculas absorben luz ultravioleta de alta energía, produciendo electrones negativos y formando iones positivos al ser excitadas. La corriente generada por estas partículas ionizadas es amplificada por el detector y su concentración se puede visualizar en el medidor. Estos iones pasan a través de los electrodos y pronto se recombinan para formar las moléculas orgánicas originales.
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Gas medible
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Detección de compuestos orgánicos volátiles (COV), bencenos que contienen COV, compuestos orgánicos clorados, freones, cetonas, aminas, alcoholes, éteres, ésteres, ácidos e hidrocarburos de petróleo, etc., ya sea en su totalidad o como un solo gas orgánico.
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Ventaja
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Tiempo de respuesta rápido y alta sensibilidad, capaz de medir COV a nivel de ppb
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Desventaja
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El coste de los sensores es relativamente alto. La lámpara ultravioleta de iones de luz PID es propensa a la contaminación.
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Vida
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10000 horas (13 meses)
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NO .5: Principio de detección de conductividad térmica
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Descripción
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Se basa en el principio de que la conductividad de algunos materiales semiconductores de óxido metálico cambia con la composición del gas circundante a una determinada temperatura.
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Gas medible
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Mida la pureza del hidrógeno, helio, argón, óxido de etileno, etc., o detecte algunos gases especiales que requieren solo un precio bajo: hexafluoruro de azufre, bromometano, fluoruro de sulfurilo, óxido nitroso, etc.
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Ventaja
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Los sensores de conductividad térmica de alta concentración se utilizan principalmente para detectar con precisión altas concentraciones de hidrógeno, helio, argón, ETO, SF6, etc. Son resistentes a alta presión y tienen buena repetibilidad.
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Desventaja
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La mayoría de los gases de baja concentración se pueden detectar, no se puede distinguir un gas específico, solo se puede medir la presencia o ausencia de gas, se utiliza para la detección de fugas, no se puede detectar con precisión; sujeto a cambios de temperatura y humedad del ambiente externo tiene un gran impacto en la linealidad de los más pobres
Aunque la linealidad no es buena, pero se puede calibrar a través de la calibración de múltiples puntos también puede lograr una alta precisión; la medición del efecto del nivel de ppm de baja concentración no es buena, la medición de gases mixtos no se puede medir, hay interferencia, solo se puede medir con un solo gas, el gas de fondo para el nitrógeno o el aire son posibles.
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Vida
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5 años
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Restricción
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Como CO2, H2, Ar, He, ETO, detección de alta concentración de SF6, medición de conductividad térmica, resistencia a alta presión, sin oxígeno.
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NO .6: Principio de detección de semiconductores
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Descripción
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Utilizando la adsorción de materiales semiconductores en el gas, cambie la resistencia del resistor sensible al gas, a fin de determinar la presencia o ausencia del gas.
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Gas medible
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El precio es bajo, pero la estabilidad no es buena, en la actualidad nuestra empresa solo tiene 2 tipos de gas: ozono de baja concentración, VOC de bajo precio.
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Ventaja
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Bajo costo y alta sensibilidad. Nuestros sensores de conductividad térmica de baja concentración también se basan en este principio.
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Desventaja
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Los cambios de temperatura y humedad del entorno externo tienen un gran impacto y no presentan linealidad. Su aplicación es simple en entornos con gases de fondo, ya que la concentración de gas no es alta, por lo que se utiliza principalmente para la medición de fugas. La medición de fugas es eficaz y la precisión no es alta. Se utilizan principalmente en alarmas domésticas, por lo que no es adecuado para detectores de gas industriales.
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Vida
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2-3 años
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Restricción
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Se requiere oxígeno. Sensibilidad pero sin linealidad; no hay medición.
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