Explica detalladament el principi de detecció del detector de gas.
El detector de gas és un instrument especialment dissenyat per detectar la concentració segura de gas. El seu principi de funcionament és principalment convertir els senyals físics o químics no elèctrics recollits pel sensor de gas en senyals elèctrics, i després rectificar i filtrar els senyals elèctrics anteriors a través de circuits externs i controlar els mòduls corresponents mitjançant aquests senyals processats per realitzar la detecció de gasos. . Tanmateix, el nucli del detector de gas són els components del sensor integrat. Segons els diferents gasos detectats, els principis de la tecnologia de detecció són diferents i els principis es divideixen principalment en les sis categories següents:
1) Principi de combustió catalítica:
El sensor de combustió catalítica utilitza el principi d'efecte tèrmic de la combustió catalítica per formar un pont de mesura. En determinades condicions de temperatura, el gas combustible crema sense flama a la superfície del portador de l'element de detecció i sota l'acció del catalitzador, i la temperatura del portador augmenta, i la resistència del fil de platí que hi passa també augmenta en conseqüència, de manera que que el pont d'equilibri perd l'equilibri i emet un senyal elèctric proporcional a la concentració de gas combustible. Mitjançant la mesura del canvi de resistència del fil de platí, es pot conèixer la concentració de gas combustible.
S'utilitza principalment per a la detecció de gas combustible, amb bona linealitat del senyal de sortida, índex fiable, preu assequible i sense infecció creuada amb altres gasos no combustibles.
2) principi infrarojo:
El sensor d'infrarojos fa passar contínuament el gas a mesurar a través d'un recipient amb una certa longitud i volum, i emet un feix de llum infraroja des del costat d'una de les dues cares extremes permeables a la llum del recipient. Quan la longitud d'ona del sensor d'infrarojos coincideix amb la línia d'absorció del gas que s'ha de mesurar, l'energia infraroja s'absorbeix i l'atenuació de la intensitat de la llum infraroja després de passar pel gas a mesurar compleix la llei de Lambert-Beer. Com més gran sigui la concentració de gas, més gran serà l'atenuació de la llum. En aquest moment, l'absorció de raigs infrarojos és directament proporcional a la concentració de substàncies que absorbeixen la llum, de manera que la concentració de gas es pot mesurar mesurant l'atenuació dels raigs infrarojos per gas.
El sensor de gas infraroig té les característiques de llarga vida útil (3-5 anys), alta sensibilitat, bona estabilitat, sense toxicitat, menys interferències del medi ambient i sense dependència de l'oxigen, etc. El sensor de gas infrarojo té una alta sensibilitat de control , i pot distingir amb precisió fins i tot gas micro-PPB o PPM de baixa concentració. El rang de mesura és ampli, en general, es pot analitzar gas 100% VOL amb alta concentració i també es pot realitzar una anàlisi de concentració baixa de nivell d'1 ppb.
3) Principi electroquímic:
El sensor electroquímic normalment consta de tres parts: l'elèctrode, l'electròlit i l'elèctrode semiconductor són les parts principals del sensor, que estan fets de materials metàl·lics o semiconductors i poden reaccionar químicament amb molècules de gas. L'electròlit és un líquid conductor, que pot connectar elèctrodes amb semiconductors per formar un circuit complet. El semiconductor és un material especial, que pot convertir el senyal actual entre l'elèctrode i l'electròlit en senyal digital, aconseguint així la detecció de la concentració de gas.
El principi de funcionament del sensor de gas electroquímic es basa en la reacció redox. Quan les molècules de gas entren en contacte amb la superfície de l'elèctrode, experimentaran una reacció redox i generaran senyals de corrent. Aquest senyal actual es pot transferir al semiconductor a través de l'electròlit i després es pot convertir en un senyal digital. El senyal digital és proporcional a la concentració de gas, de manera que la concentració de gas es pot determinar mesurant el senyal digital.
S'utilitza principalment per a la detecció de gasos tòxics, amb alta sensibilitat, resposta ràpida, bona fiabilitat i llarga vida útil. Pot detectar una varietat de gasos, com ara monòxid de carboni, diòxid de carboni, oxigen, nitrogen, etc. S'utilitza àmpliament a la indústria, l'atenció mèdica, la protecció del medi ambient i altres camps.
4) Principi de fotoionització PID:
El principi del PID és que el gas orgànic s'ionitzarà sota l'excitació de la font de llum ultraviolada. El PID utilitza una làmpada UV, i la matèria orgànica s'ionitza sota l'excitació de la làmpada UV, i els "fragments" ionitzats tenen càrregues positives i negatives, generant així un corrent entre els dos elèctrodes. El detector amplifica el corrent i la concentració de gasos COV es pot mostrar mitjançant instruments i equips.
S'utilitza principalment en el seguiment de la indústria de la refinació de petroli, el tractament d'emergència de fuites de productes químics perillosos, la definició de l'àrea de perill de fuites, el control de seguretat dels dipòsits de petroli i les estacions de servei i el seguiment de l'emissió de matèria orgànica i l'eficiència de la purificació.
5) Principi de conductivitat tèrmica:
La concentració del gas mesurat s'analitza principalment mesurant el canvi de conductivitat tèrmica del gas mesclat. Normalment, la diferència de conductivitat tèrmica del sensor de gas de conductivitat tèrmica es converteix en el canvi de resistència a través del circuit. El mètode de detecció tradicional és enviar el gas a mesurar a una cambra de gas, i el centre de la cambra de gas és un termistor, com ara un termistor, un fil de platí o un cable de tungstè, que s'escalfa a una determinada temperatura per convertir el canvi. de la conductivitat tèrmica del gas barrejat en el canvi de resistència del termistor, i el canvi de resistència es pot mesurar fàcilment i amb precisió.
6) principi de semiconductor:
El sensor de gas semiconductor es fa utilitzant la reacció d'oxidació-reducció del gas a la superfície del semiconductor per canviar el valor de resistència de l'element sensible. Quan el dispositiu semiconductor s'escalfa a un estat estable, quan el gas entra en contacte amb la superfície del semiconductor i s'adsorbeix, les molècules adsorbides primer es difonen lliurement a la superfície de l'objecte, perdent la seva energia de moviment, algunes molècules s'evaporen i les altres. les molècules restants es descomponen tèrmicament i s'adsorbeixen a la superfície de l'objecte. Quan la funció de treball del semiconductor és menor que l'afinitat de les molècules adsorbides, les molècules adsorbides s'emportaran electrons del dispositiu i es convertiran en adsorció d'ions negatius, i la superfície del semiconductor presenta una capa de càrrega.
