Weit verbreitete Sensoren in Gasdetektionsgeräten
Der wichtigste Teil eines Gasdetektors ist der Gassensor, der je nach Gasdetektionsprinzip variiert. Zu den gängigen Gassensoren gehören PID-Photoionisationssensoren, Infrarotsensoren, elektrochemische Sensoren, katalytische Verbrennungssensoren und Halbleitersensoren. Im Folgenden bietet Ihnen Honieger Technology eine detaillierte Einführung in die Funktionsprinzipien, Vor- und Nachteile der einzelnen Sensoren.
1, Infrarotprinzip des Gasdetektors
Prinzip: Der nichtdispersive Infrarotsensor (NDIR) nutzt das Beer-Lambert-Infrarotabsorptionsgesetz, das besagt, dass verschiedene Gase Licht bestimmter Wellenlängen absorbieren und die Absorptionsintensität proportional zur Konzentration des Gases ist, um eine Erkennung zu erreichen. Dabei wird ein Filter eingesetzt, um Infrarotlicht in die erforderlichen Spektrallinien in einem sehr kleinen Band aufzuteilen. Das erkannte Gas absorbiert diese Spektrallinien in diesem sehr kleinen Band.
Vorteile: Hohe Zuverlässigkeit, gute Selektivität, hohe Genauigkeit, keine Toxizität, weniger Umwelteinflüsse, lange Lebensdauer und keine Abhängigkeit von Sauerstoff.
Nachteile: Es wird stark von der Luftfeuchtigkeit beeinflusst und kann Gasarten nur begrenzt erkennen. Derzeit wird es hauptsächlich für Gase wie Methan, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Schwefelhexafluorid, Schwefeldioxid und Kohlenwasserstoffe verwendet.
2, Halbleiterprinzip des Gasdetektors
Prinzip: Halbleiter-Gassensoren basieren auf dem Prinzip, dass sich der Widerstand einiger Metalloxid-Halbleitermaterialien mit der Zusammensetzung des Umgebungsgases bei einer bestimmten Temperatur ändert. Beispielsweise wird ein Alkoholsensor auf der Grundlage des Prinzips hergestellt, dass der Widerstand von Zinndioxid stark abnimmt, wenn es bei hohen Temperaturen auf Alkoholgas trifft.
Vorteile: Die Vorteile sind niedrige Kosten, einfache Herstellung, hohe Empfindlichkeit, schnelle Reaktionsgeschwindigkeit, lange Lebensdauer, geringe Empfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit und einfache Schaltung.
Nachteile: Schlechte Stabilität, starker Einfluss auf die Umgebung, insbesondere ist die Selektivität jedes Sensors nicht eindeutig und die Ausgabeparameter können nicht bestimmt werden. Daher ist es nicht für Orte geeignet, an denen genaue Messungen erforderlich sind, und wird hauptsächlich für zivile Zwecke verwendet.
3, Prinzip der katalytischen Verbrennung des Gasdetektors
Prinzip: Der katalytische Verbrennungssensor ist eine hochtemperaturbeständige Katalysatorschicht, die auf der Oberfläche eines Platinwiderstands vorbereitet ist. Ab einer bestimmten Temperatur katalysieren brennbare Gase die Verbrennung an seiner Oberfläche, wodurch die Temperatur des Platinwiderstands ansteigt und sich der Widerstand ändert. Der Änderungswert ist eine Funktion der Konzentration brennbarer Gase.
Vorteile: Katalytische Verbrennungsgassensoren erkennen brennbare Gase selektiv: Der Sensor reagiert nicht auf alles, was nicht verbrannt werden kann. Schnelle Reaktion, lange Lebensdauer und geringere Beeinträchtigung durch Temperatur, Feuchtigkeit und Druck. Die Ausgabe von Sensoren steht in direktem Zusammenhang mit der Explosionsgefahr der Umgebung und ist ein dominierender Sensortyp im Bereich der Sicherheitserkennung.
Nachteil: Keine Selektivität im Bereich brennbarer Gase. Sensoren sind anfällig für Vergiftungen und die meisten organischen Dämpfe haben eine toxische Wirkung auf Sensoren.
Hinweis: Die Durchführbarkeit der katalytischen Verbrennungsdetektion ist an Bedingungen geknüpft und es muss sichergestellt werden, dass die Detektionsumgebung ausreichend Sauerstoff enthält. In einer sauerstofffreien Umgebung kann diese Erkennungsmethode möglicherweise keine brennbaren Gase erkennen. Bestimmte bleihaltige Verbindungen (insbesondere Tetraethylblei), Schwefelverbindungen, Silikone, Phosphorverbindungen, Schwefelwasserstoff und halogenierte Kohlenwasserstoffe können zu einer Vergiftung oder Hemmung des Sensors führen.
4, Das PID-Prinzip des Gasdetektors
Prinzip: PID besteht aus den Hauptteilen einer UV-Lampenlichtquelle und einer Ionenkammer. In der Ionenkammer befinden sich positive und negative Elektroden, die ein elektrisches Feld bilden. Unter der Bestrahlung der UV-Lampe wird das zu messende Gas ionisiert, wodurch positive und negative Ionen entstehen. Zwischen den Elektroden entsteht ein Strom, der verstärkt wird, um ein Signal auszugeben
Vorteile: Hohe Empfindlichkeit, keine Vergiftungsprobleme.
Nachteile: Nicht selektiv, stark anfällig für Feuchtigkeit, kurze Lebensdauer der UV-Lampen und hoher Preis.
