Einführung in häufig verwendete Sensoren für Gasdetektoren
Der Kernbestandteil eines Gasdetektors ist ein Gassensor, der je nach den verschiedenen Gasdetektionsprinzipien variiert. Zu den gängigen Gassensoren gehören PID-Fotoionensensoren, Infrarotsensoren, elektrochemische Sensoren, katalytische Verbrennungssensoren und Halbleitersensoren.
1, Das Infrarotprinzip von Gasdetektoren
Prinzip: Nicht-spektrales Infrarotprinzip: NDIR-Sensoren nutzen das Beer-Lambert-Infrarotabsorptionsgesetz, was bedeutet, dass verschiedene Gase bestimmte Lichtwellenlängen absorbieren und die Intensität der Absorption direkt proportional zur Konzentration des Gases ist, um eine Erkennung zu erreichen. Es ist der Einsatz von Filtern erforderlich, um Infrarotlicht in ein kleines Band von Spektrallinien aufzuteilen, und das detektierte Gas absorbiert dieses kleine Band von Spektrallinien.
Vorteile: Hohe Zuverlässigkeit, gute Selektivität, hohe Genauigkeit, keine Toxizität, weniger Störungen durch die Umgebung, lange Lebensdauer und keine Abhängigkeit von Sauerstoff.
Nachteile: Aufgrund des erheblichen Einflusses der Luftfeuchtigkeit sind die erkannten Gasarten begrenzt. Derzeit werden sie hauptsächlich in Gasen wie Methan, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Schwefelhexafluorid, Schwefeldioxid und Kohlenwasserstoffen eingesetzt.
2, Halbleiterprinzipien von Gasdetektoren
Prinzip: Halbleiter-Gassensoren werden nach dem Prinzip hergestellt, dass der Widerstand einiger Metalloxid-Halbleitermaterialien mit der Zusammensetzung des Umgebungsgases bei einer bestimmten Temperatur variiert. Beispielsweise wird ein Alkoholsensor nach dem Prinzip hergestellt, dass der Widerstand stark abnimmt, wenn Zinndioxid bei hohen Temperaturen auf Alkoholgas trifft.
Vorteile: Es bietet die Vorteile niedriger Kosten, einfacher Herstellung, hoher Empfindlichkeit, schneller Reaktionsgeschwindigkeit, langer Lebensdauer, geringer Feuchtigkeitsempfindlichkeit und einfacher Schaltung.
Nachteile: Schlechte Stabilität, erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt, insbesondere ist die Selektivität jedes Sensors nicht eindeutig und die Ausgabeparameter können nicht bestimmt werden. Daher ist es nicht für den Einsatz an Orten mit genauen Messanforderungen geeignet, hauptsächlich für den zivilen Gebrauch.
3, Prinzip der katalytischen Verbrennung von Gasdetektoren
Prinzip: Ein katalytischer Verbrennungssensor ist eine hochtemperaturbeständige Katalysatorschicht, die auf der Oberfläche eines Platinwiderstands vorbereitet wird. Bei einer bestimmten Temperatur katalysieren brennbare Gase die Verbrennung auf seiner Oberfläche, was zu einem Temperaturanstieg und einer Widerstandsänderung des Platinwiderstands führt. Die Widerstandsänderung ist eine Funktion der Konzentration brennbarer Gase.
Vorteile: Katalytische Verbrennungsgassensoren erkennen brennbare Gase selektiv: Was nicht verbrannt werden kann, der Sensor reagiert nicht. Schnelle Reaktion, längere Lebensdauer und geringere Beeinträchtigung durch Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Druck. Die Ausgabe von Sensoren steht in direktem Zusammenhang mit der Explosionsgefahr der Umgebung und sie sind ein dominierender Sensortyp im Bereich der Sicherheitserkennung.
Nachteil: Im Bereich der brennbaren Gase besteht keine Selektivität. Sensoren sind anfällig für Vergiftungen und die meisten elementaren organischen Dämpfe haben toxische Wirkungen auf Sensoren.
4, PID-Prinzip des Gasdetektors
Prinzip: PID besteht aus einer UV-Lampenlichtquelle und einer Ionenkammer, die über positive und negative Elektroden verfügen, um ein elektrisches Feld zu erzeugen. Unter der Bestrahlung der UV-Lampe ionisiert das zu prüfende Gas, um positive und negative Ionen zu erzeugen, wodurch ein Strom zwischen den Elektroden entsteht und das Ausgangssignal verstärkt wird
Vorteile: Hohe Empfindlichkeit, keine Vergiftungsprobleme.
Nachteile: Keine Selektivität, starke Beeinträchtigung durch Feuchtigkeit, kurze Lebensdauer der UV-Lampen und hoher Preis.
