Wartung der Gasdetektoren und Lebensdauer der Sensoren
Wartung von Gasdetektoren und Sensorlebensdauer
Ein Gasdetektor ist ein Instrument zum Erkennen der Konzentration von Gaslecks. Dazu gehören tragbare Gasdetektoren, Handgasdetektoren, fest installierte Gasdetektoren, Online-Gasdetektoren usw. Gassensoren werden hauptsächlich zum Erkennen der in der Umgebung vorhandenen Gasarten verwendet und sind Sensoren zum Erkennen der Zusammensetzung und des Inhalts von Gasen.
Es wird allgemein angenommen, dass die Definition von Gassensoren auf der Klassifizierung von Detektionszielen basiert, was bedeutet, dass jeder Sensor, der zur Erkennung der Gaszusammensetzung und -konzentration verwendet wird, als Gassensor bezeichnet wird, unabhängig davon, ob er physikalische oder chemische Methoden verwendet. Beispielsweise gelten Sensoren, die einen Gasfluss erkennen, nicht als Gassensoren, aber Wärmeleitfähigkeits-Gasanalysatoren sind wichtige Gassensoren, obwohl sie manchmal ungefähr dasselbe Detektionsprinzip verwenden.
Einstufung
Halbleitertyp
Bei seiner Herstellung wird das Prinzip genutzt, dass sich die Leitfähigkeit einiger Metalloxid-Halbleitermaterialien mit der Zusammensetzung von Umgebungsgasen bei einer bestimmten Temperatur ändert. Ein Alkoholsensor wird beispielsweise nach dem Prinzip hergestellt, dass sein Widerstand stark abnimmt, wenn Zinndioxid bei hohen Temperaturen auf Alkoholgas trifft.
Vorteil
Halbleitergassensoren können effektiv zur Erkennung vieler Gase wie Methan, Ethan, Propan, Butan, Alkohol, Formaldehyd, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Ethylen, Acetylen, Vinylchlorid, Styrol, Acrylsäure usw. eingesetzt werden. Insbesondere ist dieser Sensortyp kostengünstig und für die Anforderungen der zivilen Gaserkennung geeignet. Die folgenden Halbleitergassensoren sind erfolgreich: Methan (Erdgas, Biogas), Alkohol, Kohlenmonoxid (Stadtgas), Schwefelwasserstoff, Ammoniak (einschließlich Amine und Hydrazin). Hochwertige Sensoren können die Anforderungen industrieller Tests erfüllen.
Mangel
Schlechte Stabilität und erhebliche Umweltbelastung; insbesondere ist die Selektivität jedes Sensors nicht eindeutig und die Ausgabeparameter können nicht bestimmt werden. Daher ist es nicht für den Einsatz an Orten geeignet, an denen Messgenauigkeit erforderlich ist.
Verbrennungsart
Bei diesem Sensortyp handelt es sich um eine hochtemperaturbeständige Katalysatorschicht, die auf der Oberfläche eines Platinwiderstands aufgebracht wird. Bei einer bestimmten Temperatur katalysieren brennbare Gase die Verbrennung auf seiner Oberfläche. Die Verbrennung ist eine Funktion der Konzentration der brennbaren Gase, wenn die Temperatur des Platinwiderstands zunimmt und sich der Widerstand ändert.
Wärmeleitfähigkeit Pooltyp
Jedes Gas hat seine eigene spezifische Wärmeleitfähigkeit. Wenn es einen signifikanten Unterschied in der Wärmeleitfähigkeit zwischen zwei oder mehr Gasen gibt, kann ein Wärmeleitfähigkeitselement verwendet werden, um den Inhalt einer Komponente zu unterscheiden. Dieser Sensortyp wird häufig zum Nachweis von Wasserstoff, Kohlendioxid und hochkonzentriertem Methan verwendet.
Dieser Gassensortyp hat einen engen Anwendungsbereich und viele einschränkende Faktoren.
Elektrochemische Formel
Ein beträchtlicher Teil der brennbaren, giftigen und schädlichen Gase weist elektrochemische Aktivität auf und kann elektrochemisch oxidiert oder reduziert werden. Durch Ausnutzung dieser Reaktionen kann die Gaszusammensetzung unterschieden und die Gaskonzentration ermittelt werden. Es gibt viele Unterkategorien elektrochemischer Gassensoren:
(1) Das Prinzip von Gassensoren mit Primärzellen (auch bekannt als Gassensoren mit Gavoni-Zelle, Gassensoren mit Brennstoffzelle und Gassensoren mit Spontanzelle) ähnelt dem der von uns verwendeten Trockenbatterien, mit der Ausnahme, dass die Kohlenstoff-Mangan-Elektrode der Batterie durch eine Gaselektrode ersetzt wird. Beispielsweise wird in einem Sauerstoffsensor Sauerstoff an der Kathode reduziert und Elektronen fließen durch das Amperemeter zur Anode, wo das Bleimetall oxidiert wird. Die Stärke des Stroms hängt direkt von der Sauerstoffkonzentration ab. Dieser Sensortyp kann Sauerstoff, Schwefeldioxid, Chlorgas usw. effektiv erkennen.
(2) Der Gassensor mit konstantem Potential und elektrolytischer Zelle ist sehr effektiv bei der Erkennung reduzierender Gase. Sein Prinzip unterscheidet sich von dem der ursprünglichen Sensoren mit Batterie. Seine elektrochemische Reaktion erfolgt unter Stromeinwirkung, was ihn zu einem echten Sensor für die Coulomb-Analyse macht. Dieser Sensortyp wurde erfolgreich bei der Erkennung von Gasen wie Kohlenmonoxid, Schwefelwasserstoff, Wasserstoff, Ammoniak, Hydrazin usw. eingesetzt. Er ist derzeit der gängigste Sensor zur Erkennung giftiger und schädlicher Gase.
(3) Gassensoren vom Typ „Konzentrationsbatterie“, bei denen sich auf beiden Seiten der elektrochemischen Zelle elektrochemisch aktive Gase befinden, bilden spontan eine Konzentrations-Elektromotorische Kraft. Die Stärke der Elektromotorischen Kraft hängt von der Konzentration des Gases ab. Erfolgreiche Beispiele für solche Sensoren sind Sauerstoffsensoren für Kraftfahrzeuge und Kohlendioxidsensoren mit Festelektrolyt.
(4) Ein Grenzstrom-Gassensor ist ein Sensortyp, der die Sauerstoffkonzentration misst. Er nutzt das Prinzip, dass der Grenzstrom in einer elektrochemischen Zelle mit der Trägerkonzentration zusammenhängt, um einen Sauerstoffkonzentrationssensor (Gaskonzentrationssensor) herzustellen, der zur Sauerstofferkennung in Kraftfahrzeugen und zur Erkennung der Sauerstoffkonzentration in geschmolzenem Stahl verwendet wird.
