Detectores de gas--- Principio de los sensores comunes de detección de gas

Principio de los sensores comunes de detección de gases

Los sensores de gas son los principales dispositivos utilizados para detectar la composición y concentración de gases. Los principios de funcionamiento de los sensores de gas suelen ser los siguientes:

NO.1: Principio de detección electroquímica

Descripción

Utilizando las propiedades químicas activas del gas a medir, que puede oxidarse o restaurarse electroquímicamente, es posible distinguir la composición del gas y comprobar su concentración.。

Gas medible Oxígeno y la mayoría de los gases tóxicos, como oxígeno (O2), monóxido de carbono (CO), ozono (O3), sulfuro de hidrógeno (H2S), nitrógeno (N2), cloro (CL2), hidrógeno (H2), formaldehído (CH2O), monóxido de nitrógeno (NO), dióxido de nitrógeno (NO2), dióxido de azufre (SO2), óxido de etileno (ETO), fosfina (PH3), cianuro de hidrógeno (HCN) y otros gases tóxicos.

Ventajas

Respuesta rápida, alta sensibilidad, buena salida lineal; rendimiento relativamente estable; la gran mayoría de gases tóxicos y peligrosos pueden medirse con sensores electroquímicos

Desventaja

Deben utilizarse en un entorno oxigenado (al menos 1% de oxígeno); se descomponen con facilidad a lo largo del intervalo; se ven más afectados por la temperatura y la presión

Vida útil

Industrial 6 años, otros 2-3 años (sustitución necesaria en 3-6 meses en entornos difíciles)

Restricción

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.

NO.2: Principio de detección de combustión catalítica

Descripción

El catalizador en su superficie se utiliza para catalizar la reacción de combustión de gases combustibles para liberar calor principio, es decir, la combustión hace que la temperatura de la bobina de alambre de platino aumenta, el valor de resistencia de la bobina aumenta. Medición del tamaño del cambio en el valor de la resistencia del alambre de platino se puede derivar de la concentración de gases combustibles, aplicable a la medición de baja concentración de gases combustibles.

Gas medible

Gases inflamables y explosivos; combustible, metano, hidrógeno y otros gases con un rango de detección de 0-100% LEL

Ventaja

Rendimiento estable, la mayoría de los gases combustibles pueden medirse mediante sensores de combustión catalítica, la linealidad de la medición es muy buena, el coste es relativamente bajo en comparación con el coste del principio de detección de gases.

Desventaja

Sólo puede detectar gases inflamables y explosivos, necesita oxígeno para funcionar. Para azufre y silicio que contienen ocasiones debe elegir sensor anti-envenenamiento, el precio es más caro; pertenece al sensor de combustión, debe utilizar la cáscara a prueba de explosiones o circuito intrínsecamente seguro puede ser utilizado en lugares explosivos, como las minas, de lo contrario dará lugar a graves consecuencias.

Vida útil

2-3años

Restricción

Debe utilizarse en presencia de oxígeno; consideraciones clave para aplicaciones de campo son la resistencia al envenenamiento por sulfuro y silicio.

NO.3: Principio de detección por infrarrojos

Descripción

Los diferentes gases tienen diferentes intensidades de absorción de los rayos infrarrojos en bandas específicas de longitud de onda. Detectando la magnitud de la salida de corriente en el dispositivo fotosensible infrarrojo, se puede medir la concentración del gas a medir según la ley de Beer-Lambert.

Gas medible

Dióxido de carbono, combustible de alta precisión o medición de la pureza del combustible (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.

Ventajas

Alta precisión, buena selectividad, alta fiabilidad, no depende del oxígeno, menos susceptible a las perturbaciones ambientales; principio óptico, adecuado para todos los lugares, especialmente zonas explosivas

Desventaja

¡Medición de tipos de gas son pocos, en general se puede medir CO2, gases combustibles de hidrocarburos, CO, NOX, SO2, SF6, etc, por la presión, la temperatura, la humedad y el polvo tienen un mayor impacto, por lo que el pre-procesamiento debe ser bueno!

Vida útil

Convencional 3-5 años; alta precisión 10 años

Restricción

La absorción de gases similares puede interferir entre sí

Nº 4: Detectores de fotoionización

Descripción

Existe una fuente de luz ultravioleta, y las sustancias químicas pueden ser detectadas fácilmente por un detector cuando son excitadas por ella para producir iones positivos y negativos. La ionización se produce cuando las moléculas absorben luz ultravioleta de alta energía, y las moléculas producen electrones negativos y forman iones positivos tras la excitación. La corriente generada por estas partículas ionizadas es amplificada por el detector y la concentración puede visualizarse en el medidor. Estos iones atraviesan los electrodos y pronto se recombinan de nuevo en las moléculas orgánicas originales.

Gas medible

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., en total o como gas orgánico único.

Ventajas

Tiempo de respuesta rápido y alta sensibilidad, capaz de medir COV a nivel de ppb

Desventaja

El coste de los sensores es relativamente elevado. La lámpara ultravioleta de iones de luz PID es propensa a la contaminación

Vida útil

10000 horas (13 meses)

NO.5: Principio de detección de conductividad térmica

Descripción

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.

Gas medible

Mide la pureza del hidrógeno, helio, argón, óxido de etileno, etc., o detecta algunos gases especiales que sólo requieren un precio bajo: hexafluoruro de azufre, bromometano, fluoruro de sulfurilo, óxido nitroso, etc.

Ventaja

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 altas presiones y tienen una buena repetibilidad.

Desventaja

La mayoría de los gases de baja concentración se puede detectar, no puede distinguir un gas específico, sólo puede medir la presencia o ausencia de gas, que se utiliza para la detección de fugas, no se puede detectar con precisión; sujeto a cambios en la temperatura y la humedad del ambiente externo tiene un gran impacto en la linealidad de los más pobres

Aunque la linealidad no es buena, pero puede ser calibrado a través de la calibración multipunto también puede lograr una alta precisión; medición de baja concentración ppm efecto de nivel no es bueno, la medición de gases mezclados no se puede medir, hay interferencia, sólo puede ser medido por un solo gas, el gas de fondo para el nitrógeno o el aire son posibles.

Vida útil

5 años

Restricción

Como CO2, H2, Ar, He, ETO, SF6 detección de alta concentración, medición de conductividad térmica, resistencia a alta presión, sin oxígeno

NO.6: Principio de detección de semiconductores

Descripción

Utilizando la adsorción de materiales semiconductores en el gas, cambiar la resistencia de la resistencia sensible al gas, a fin de determinar la presencia o ausencia del gas.

Gas medible

El precio es bajo, pero la estabilidad no es buena, en la actualidad nuestra empresa sólo dispone de 2 tipos de gas: ozono de baja concentración, COV de bajo precio.

Ventaja

Bajo coste y alta sensibilidad. Nuestros sensores de conductividad térmica de baja concentración también se basan en este principio.

Desventaja

Sujeto a cambios en la temperatura y la humedad del ambiente externo tiene un gran impacto, no hay linealidad. Sólo se puede aplicar en un entorno de gas de fondo es simple, la concentración de gas no es grande en el caso de la detección sólo en la medición de fugas. Medir el efecto de fuga es buena, la precisión no es alta; alarmas domésticas en la aplicación de más, no es aplicable a detector de gas industrial.

Vida útil

2-3años

Restricción

Requiere oxígeno. Sensibilidad pero sin linealidad, sin medición.

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