Detector de gás - Princípio dos sensores de detecção de gás mais comuns

Descrição

Utilizando as propriedades químicas ativas do gás a ser medido, que podem ser oxidadas ou restauradas eletroquimicamente, é possível distinguir a composição do gás e verificar sua concentração .

Gás mensurável

Oxigênio e a maioria dos gases tóxicos , como oxigênio (O2), monóxido de carbono (CO), ozônio (O3), sulfeto de hidrogênio (H2S), nitrogênio (N2), cloro (Cl2), hidrogênio (H2), formaldeído (CH2O), monóxido de nitrogênio (NO), dióxido de nitrogênio (NO2), dióxido de enxofre (SO2), óxido de etileno (ETO), fosfina (PH3), cianeto de hidrogênio (HCN) e outros gases tóxicos.

Vantagem

Resposta rápida, alta sensibilidade, boa linearidade de saída; desempenho relativamente estável; a grande maioria dos gases tóxicos e perigosos pode ser medida por sensores eletroquímicos.

Desvantagem

Deve ser utilizado em ambiente oxigenado (pelo menos 1% de oxigênio); degrada-se facilmente ao longo do tempo; mais afetado pela temperatura e pressão.

Vida

Uso industrial: 6 anos; outros: 2 a 3 anos (substituição necessária em 3 a 6 meses em ambientes agressivos).

Restrição

Sensores do tipo oxidante devem ser usados ​​em locais que contenham oxigênio (pelo menos 1% de oxigênio), enquanto sensores com saída de sinal negativo não precisam de oxigênio para funcionar corretamente, como os sensores de O3, Cl2, NO2 e outros sensores do tipo redutor.

Descrição

O catalisador em sua superfície é usado para catalisar a reação de combustão de gases combustíveis, liberando calor. Ou seja, a combustão faz com que a temperatura da bobina de fio de platina aumente, elevando também o valor de sua resistência. A magnitude da variação na resistência do fio de platina pode ser determinada a partir da concentração de gases combustíveis, sendo aplicável à medição de baixas concentrações desses gases.

Gás mensurável

Gases inflamáveis ​​e explosivos; gases combustíveis, metano, hidrogênio e outros gases com faixa de detecção de 0 a 100% do LEL (Limite Inferior de Explosividade).

Vantagem

Desempenho estável, a maioria dos gases combustíveis pode ser medida por sensores de combustão catalítica, a linearidade da medição é muito boa e o custo é relativamente baixo em comparação com o custo do princípio de detecção de gás.

Desvantagem

Só consegue detectar gases inflamáveis ​​e explosivos, necessitando de oxigênio para funcionar. Para locais com presença de enxofre e silício, é necessário escolher um sensor à prova de envenenamento, que tem um preço mais elevado; por se tratar de um sensor de combustão, deve utilizar uma carcaça à prova de explosão ou um circuito intrinsecamente seguro para ser usado em locais explosivos, como minas, caso contrário, as consequências podem ser graves.

Vida

2-3 anos

Restrição

Deve ser utilizado na presença de oxigênio; considerações importantes para aplicações em campo são a resistência ao envenenamento por sulfeto e silício.

Descrição

Diferentes gases apresentam diferentes intensidades de absorção de raios infravermelhos em faixas de comprimento de onda específicas. Ao detectar a magnitude da corrente emitida pelo dispositivo fotossensível infravermelho, a concentração do gás a ser medido pode ser determinada de acordo com a lei de Beer-Lambert.

Gás mensurável

Dióxido de carbono, medição de alta precisão de combustíveis ou pureza de combustíveis (mas a detecção de combustíveis por infravermelho não pode ser feita para H2 e NH3), bem como alguns gases especiais que exigem alta precisão de detecção: hexafluoreto de enxofre, bromometano, fluoreto de sulfurila, óxido nitroso, Freon, etc.

Vantagem

Alta precisão, boa seletividade, alta confiabilidade, não dependente de oxigênio, menos suscetível a perturbações ambientais; princípio óptico, adequado para todos os locais, especialmente áreas explosivas.

Desvantagem

A medição de diferentes tipos de gases é limitada, geralmente podendo-se medir CO2, gases combustíveis de hidrocarbonetos, CO, NOX, SO2, SF6, etc. A pressão, a temperatura, a umidade e a poeira têm um impacto maior, portanto, o pré-processamento deve ser bem feito!

Vida

Convencional: 3 a 5 anos; alta precisão: 10 anos.

Restrição

A absorção de gases semelhantes pode interferir uma na outra.

Descrição

Existe uma fonte de luz ultravioleta, e os compostos químicos podem ser facilmente detectados por um detector quando excitados por ela, produzindo íons positivos e negativos. A ionização ocorre quando as moléculas absorvem luz ultravioleta de alta energia, liberando elétrons negativos e formando íons positivos após a excitação. A corrente gerada por essas partículas ionizadas é amplificada pelo detector, e a concentração pode ser exibida no medidor. Esses íons atravessam os eletrodos e logo se recombinam, retornando às moléculas orgânicas originais.

Gás mensurável

Detecção de compostos orgânicos voláteis (COVs), benzenos contendo COVs, compostos orgânicos clorados, freons, cetonas, aminas, álcoois, éteres, ésteres, ácidos e hidrocarbonetos de petróleo, etc., tanto no total quanto como um único gás orgânico.

Vantagem

Resposta rápida e alta sensibilidade, capaz de medir COVs em nível de ppb.

Desvantagem

O custo dos sensores é relativamente alto. A lâmpada ultravioleta PID com íons é propensa à poluição.

Vida

10.000 horas (13 meses)

Descrição

Baseia-se no princípio de que a condutividade de alguns materiais semicondutores de óxido metálico varia com a composição do gás circundante a uma determinada temperatura.

Gás mensurável

Meça a pureza de hidrogênio, hélio, argônio, óxido de etileno, etc., ou detecte alguns gases especiais que requerem baixo custo: hexafluoreto de enxofre, bromometano, fluoreto de sulfurila, óxido nitroso, etc.

Vantagem

Os sensores de condutividade térmica de alta concentração são usados ​​principalmente para detectar com precisão altas concentrações de hidrogênio, hélio, argônio, ETO, SF6, etc. Eles são resistentes a altas pressões e possuem boa repetibilidade.

Desvantagem

A maioria dos gases de baixa concentração pode ser detectada, mas não é possível distinguir um gás específico, apenas medir a presença ou ausência do gás. Utilizado para detecção de vazamentos, o sensor não oferece alta precisão. Além disso, as variações de temperatura e umidade do ambiente externo impactam significativamente a linearidade do sensor.

Embora a linearidade não seja boa, a calibração por meio de calibração multiponto permite alcançar alta precisão; a medição de baixas concentrações (nível ppm) não apresenta bom desempenho, e a medição de misturas gasosas não é possível devido à interferência, permitindo apenas medições com um único gás, sendo o nitrogênio ou o ar possíveis gases de fundo.

Vida

5 anos

Restrição

Detecção de alta concentração de CO2, H2, Ar, He, ETO e SF6, medição de condutividade térmica e resistência a alta pressão, sem oxigênio.

Descrição

Utilizando a adsorção de materiais semicondutores no gás, altera-se a resistência do resistor sensível ao gás, de modo a determinar a presença ou ausência do gás.

Gás mensurável

O preço é baixo, mas a estabilidade não é boa. Atualmente, nossa empresa possui apenas dois tipos de gás: ozônio de baixa concentração e VOC (compostos orgânicos voláteis) de baixo preço.

Vantagem

Baixo custo e alta sensibilidade. Nossos sensores de condutividade térmica de baixa concentração também são baseados nesse princípio.

Desvantagem

A suscetibilidade a variações de temperatura e umidade do ambiente externo é grande, não havendo linearidade. Sua aplicação se restringe a ambientes com gases de fundo simples e baixa concentração, sendo ideal para detecção de vazamentos. Embora a medição de vazamentos seja eficaz, a precisão não é elevada. É mais indicado para alarmes residenciais, não sendo aplicável a detectores de gás industriais.

Vida

2-3 anos

Restrição

Oxigênio necessário. Sensibilidade, mas sem linearidade, sem possibilidade de medição.