Sensoren, die häufig in Gasdetektoren verwendet werden
Der wichtigste Teil eines Gasdetektors ist der Gassensor, der je nach Gaserkennungsprinzip variiert. Zu den üblichen Gassensoren gehören PID-Photoionisationssensoren, Infrarotsensoren, elektrochemische Sensoren, katalytische Verbrennungssensoren und Halbleitersensoren. Im Folgenden bietet Ihnen Honeyegg Technology eine detaillierte Einführung in die Funktionsprinzipien sowie die Vor- und Nachteile der einzelnen Sensoren.
1. Das Infrarot-Prinzip von Gasdetektoren
Prinzip: Nichtdispersives Infrarotprinzip: NDIR-Sensoren nutzen das Infrarotabsorptionsgesetz von Lambert-Beer, das besagt, dass unterschiedliche Gase Licht einer bestimmten Wellenlänge absorbieren und die Absorptionsintensität direkt proportional zur Konzentration des Gases ist, um eine Erkennung zu erreichen. Es ist die Anwendung eines Filters erforderlich, um Infrarotlicht in ein kleines Band von Spektrallinien aufzuteilen, und das erkannte Gas absorbiert dieses kleine Band von Spektrallinien.
Vorteile: Hohe Zuverlässigkeit, gute Selektivität, hohe Genauigkeit, keine Toxizität, weniger Umwelteinflüsse, lange Lebensdauer und keine Abhängigkeit von Sauerstoff.
Nachteile: Es wird stark von Feuchtigkeit beeinflusst und verfügt über eine begrenzte Anzahl von Gasarten. Derzeit wird es hauptsächlich für Gase wie Methan, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Schwefelhexafluorid, Schwefeldioxid und Kohlenwasserstoffe verwendet.
2. Halbleiterprinzipien von Gasdetektoren
Prinzip: Halbleitergassensoren werden nach dem Prinzip hergestellt, dass sich der Widerstand einiger Metalloxidhalbleitermaterialien mit der Zusammensetzung des Umgebungsgases 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.
Vorteile: Die Vorteile sind niedrige Kosten, einfache Herstellung, hohe Empfindlichkeit, schnelle Reaktionsgeschwindigkeit, lange Lebensdauer, geringe Feuchtigkeitsempfindlichkeit und einfache Schaltung.
Nachteile: Schlechte Stabilität, stark von Umweltfaktoren beeinflusst, 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, sondern hauptsächlich für den zivilen Einsatz.
3. Das Prinzip der katalytischen Verbrennung in Gasdetektoren
Prinzip: Ein katalytischer Verbrennungssensor ist eine hochtemperaturbeständige Katalysatorschicht, die auf der Oberfläche eines Platinwiderstands aufgebracht wird. Bei einer bestimmten Temperatur katalysieren brennbare Gase die Verbrennung an ihrer Oberfläche, wodurch die Temperatur des Platinwiderstands steigt und sich der Widerstand ändert. Die Widerstandsänderung ist eine Funktion der Konzentration der brennbaren Gase.
Vorteile: Der katalytische Verbrennungsgassensor erkennt selektiv brennbare Gase: Alles, was nicht verbrannt werden kann, wird vom Sensor nicht erkannt. Schnelle Reaktion, lange Lebensdauer und weniger von Temperatur, Feuchtigkeit und Druck beeinflusst. 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 brennbarer Gase ist keine Selektivität gegeben. Sensoren sind vergiftungsanfällig und die meisten organischen Dämpfe können toxisch auf Sensoren wirken.
4. Das PID-Prinzip von Gasdetektoren
Prinzip: PID besteht aus einer UV-Lampenlichtquelle und einer Ionenkammer, die über positive und negative Elektroden verfügen, um ein elektrisches Feld zu bilden. Unter der Bestrahlung der UV-Lampe ionisiert das zu messende Gas und erzeugt positive und negative Ionen, die dann einen Strom zwischen den Elektroden bilden. Das verstärkte Ausgangssignal
Vorteile: Hohe Empfindlichkeit, keine Vergiftungsprobleme.
Nachteile: Keine Selektivität, starke Beeinflussung durch Feuchtigkeit, kurze Lebensdauer der UV-Lampen und hoher Preis.
5. Elektrochemische Prinzipien von Gasdetektoren
Prinzip: Es funktioniert, indem es über den Elektrolyten im Sensor mit dem Zielgas reagiert und ein elektrisches Signal erzeugt, das proportional zur Gaskonzentration ist.
Vorteile: Weiter Arbeitstemperaturbereich, mehrere Bereiche, hohe Empfindlichkeit, linearer Ausgang, gute Selektivität
Nachteile: Kurze Lebensdauer, begrenzte Lagerdauer, kurze Lebensdauer in extrem trockenen Umgebungen oder Umgebungen mit hoher Gaskonzentration, unspezifisch, leicht zu stören, Feuchtigkeit beeinträchtigt die Genauigkeit.
