Газоанализатор — принцип работы распространенных датчиков обнаружения газа.

Описание

Используя активные химические свойства измеряемого газа, которые могут быть электрохимически окислены или восстановлены, можно определить состав газа и проверить его концентрацию .

Измеримый газ

Кислород и большинство токсичных газов , таких как кислород (O2), окись углерода (CO), озон (O3), сероводород (H2S), азот (N2), хлор (Cl2), водород (H2), формальдегид (CH2O), окись азота (NO), диоксид азота (NO2), диоксид серы (SO2), этиленоксид (ETO), фосфин (PH3), цианистый водород (HCN) и другие токсичные газы.

Преимущество

Быстрый отклик, высокая чувствительность, хорошая линейная характеристика выходного сигнала; относительно стабильная работа; подавляющее большинство токсичных и опасных газов могут быть измерены электрохимическими датчиками.

Недостаток

Необходимо использовать в среде, насыщенной кислородом (не менее 1% кислорода); легко разлагается в широком диапазоне температур; более подвержен воздействию температуры и давления.

Продолжительность жизни

В промышленном секторе — 6 лет, в других отраслях — 2-3 года (замена требуется через 3-6 месяцев в суровых условиях эксплуатации).

Ограничение

Датчики окислительного типа необходимо использовать в местах, содержащих кислород (не менее 1% кислорода), а датчики с отрицательным выходным сигналом не нуждаются в кислороде для корректной работы, например, датчики O3/Cl2/NO2 и другие датчики восстановительного типа.

Описание

Катализатор на его поверхности используется для катализа реакции горения горючих газов с выделением тепла, то есть горение приводит к повышению температуры платиновой проволочной катушки и увеличению ее сопротивления. Величину изменения сопротивления платиновой проволоки можно определить по концентрации горючих газов, что применимо для измерения низких концентраций горючих газов.

Измеримый газ

Воспламеняющиеся и взрывоопасные газы; горючие газы, метан, водород и другие газы с диапазоном обнаружения 0-100% НПВ.

Преимущество

Стабильная работа, возможность измерения большинства горючих газов с помощью каталитических датчиков сгорания, очень хорошая линейность измерений, относительно низкая стоимость по сравнению со стоимостью датчиков, работающих по принципу газоанализатора.

Недостаток

Может обнаруживать только легковоспламеняющиеся и взрывоопасные газы, для работы необходим кислород. В случаях, когда присутствуют сера и кремний, необходимо выбирать датчики с защитой от отравления, что делает их более дорогими; они относятся к датчикам горения, поэтому должны иметь взрывозащищенный корпус или искробезопасную схему и могут использоваться во взрывоопасных местах, таких как шахты, иначе это может привести к серьезным последствиям.

Продолжительность жизни

2-3 годы

Ограничение

Необходимо использовать в присутствии кислорода; ключевыми факторами при полевых условиях являются устойчивость к отравлению сульфидами и кремнием.

Описание

Различные газы обладают разной интенсивностью поглощения инфракрасных лучей в определенных диапазонах длин волн. Путем измерения величины выходного тока на инфракрасном фоточувствительном устройстве можно определить концентрацию измеряемого газа в соответствии с законом Бера-Ламберта.

Измеримый газ

Углекислый газ, высокоточное измерение горючих веществ или их чистоты (но инфракрасное обнаружение горючих веществ не подходит для H2, NH3), а также некоторые специальные газы, требующие высокой точности обнаружения: гексафторид серы, бромметан, сульфурилфторид, закись азота, фреон и др.

Преимущество

Высокая точность, хорошая избирательность, высокая надежность, не зависит от кислорода, менее подвержен влиянию внешних воздействий; оптический принцип, подходит для любых условий, особенно для взрывоопасных зон.

Недостаток

Диапазон измеряемых типов газов невелик, как правило, можно измерять CO2, углеводородные горючие газы, CO, NOX, SO2, SF6 и т. д. Однако давление, температура, влажность и запыленность оказывают значительное влияние, поэтому предварительная подготовка должна быть тщательной!

Продолжительность жизни

Обычный срок службы: 3-5 лет; высокоточный: 10 лет.

Ограничение

Поглощение сходных газов может создавать взаимную интерференцию.

Описание

Имеется источник ультрафиолетового света, и химические вещества легко обнаруживаются детектором, когда они возбуждаются им, образуя положительные и отрицательные ионы. Ионизация происходит, когда молекулы поглощают высокоэнергетический ультрафиолетовый свет, при этом молекулы производят отрицательные электроны и образуют положительные ионы при возбуждении. Ток, генерируемый этими ионизированными частицами, усиливается детектором, и концентрация может отображаться на приборе. Эти ионы проходят через электроды и вскоре рекомбинируют обратно в исходные органические молекулы.

Измеримый газ

Обнаружение летучих органических соединений (ЛОС), ЛОС-содержащих бензолов, хлорированных органических соединений, фреонов, кетонов, аминов, спиртов, эфиров, сложных эфиров, кислот и углеводородов нефти и т. д., как в полном объеме, так и в виде отдельных органических газов.

Преимущество

Быстрое время отклика и высокая чувствительность, позволяющие измерять летучие органические соединения на уровне частей на миллиард (ppb).

Недостаток

Стоимость датчиков относительно высока. Ультрафиолетовая лампа с ионизацией методом PID подвержена загрязнению окружающей среды.

Продолжительность жизни

10000 часов (13 месяцев)

Описание

В основе этого подхода лежит принцип, согласно которому проводимость некоторых полупроводниковых материалов на основе оксидов металлов изменяется в зависимости от состава окружающего газа при определенной температуре.

Измеримый газ

Измерение чистоты водорода, гелия, аргона, этиленоксида и т. д., или обнаружение некоторых специальных газов, требующих минимальной стоимости: гексафторида серы, бромметана, сульфурилфторида, закиси азота и т. д.

Преимущество

Высококонцентрированные датчики теплопроводности в основном используются для точного определения высоких концентраций водорода, гелия, аргона, этиленоксида, сульфида SF6 и т. д. Они устойчивы к высокому давлению и обладают хорошей воспроизводимостью.

Недостаток

Большинство газов с низкой концентрацией могут быть обнаружены, но невозможно различить конкретный газ, можно лишь измерить его наличие или отсутствие, поэтому они используются для обнаружения утечек, но не могут быть точно определены; подвержены влиянию изменений температуры и влажности окружающей среды, что значительно ухудшает линейность результатов.

Хотя линейность невысока, калибровка с помощью многоточечной калибровки позволяет достичь высокой точности; измерение низких концентраций (в ppm) дает сбои, измерение смешанных газов невозможно, присутствует интерференция, измерение возможно только с использованием одного газа, возможно измерение фонового газа, например, азота или воздуха.

Продолжительность жизни

5 лет

Ограничение

Например, обнаружение высоких концентраций CO2, H2, Ar, He, ETO, SF6, измерение теплопроводности, устойчивость к высокому давлению, отсутствие кислорода.

Описание

Используя адсорбцию полупроводниковых материалов на газе, измените сопротивление газочувствительного резистора, чтобы определить наличие или отсутствие газа.

Измеримый газ

Цена низкая, но стабильность не очень хорошая, в настоящее время наша компания предлагает только 2 вида газа: озон низкой концентрации и низкоценовой ЛОС.

Преимущество

Низкая стоимость и высокая чувствительность. Наши датчики теплопроводности для низких концентраций также основаны на этом принципе.

Недостаток

Измерения подвержены влиянию изменений температуры и влажности внешней среды, поэтому линейность результатов отсутствует. Применяются только в условиях слабого фонового газа, при низкой концентрации газа обнаружение утечки возможно только при измерении утечек. Эффективность измерения утечек хорошая, но точность невысокая; широко применяются в бытовых системах сигнализации, неприменимы в качестве промышленных газоанализаторов.

Продолжительность жизни

2-3 годы

Ограничение

Требуется кислород. Чувствительность, но отсутствие линейности, измерение невозможно.