Introducció als sensors d'ús habitual per a detectors de gasos
La part central d'un detector de gas és un sensor de gas, que varia segons els diferents principis de detecció de gas. Els sensors de gas comuns inclouen sensors d'ions fotogràfics PID, sensors d'infrarojos, sensors electroquímics, sensors de combustió catalítica i sensors de semiconductors.
1, el principi infrarojo dels detectors de gas
Principi: Principi d'infrarojos no espectrals: els sensors NDIR utilitzen la llei d'absorció d'infrarojos Beer Lambert, el que significa que diferents gasos absorbeixen longituds d'ona específiques de llum i la intensitat de l'absorció és directament proporcional a la concentració del gas per aconseguir la detecció. Es requereix l'aplicació de filtres per dividir la llum infraroja en una petita banda de línies espectrals, i el gas detectat absorbeix aquesta petita banda de línies espectrals.
Avantatges: alta fiabilitat, bona selectivitat, alta precisió, sense toxicitat, menys interferències amb el medi ambient, llarga vida útil i sense dependència de l'oxigen.
Inconvenients: a causa de l'impacte important de la humitat, els tipus de gas detectats són limitats. Actualment, s'utilitzen principalment en gasos com el metà, el diòxid de carboni, el monòxid de carboni, l'hexafluorur de sofre, el diòxid de sofre i els hidrocarburs.
2, Principis de semiconductors dels detectors de gasos
Principi: els sensors de gas semiconductors es fabriquen utilitzant el principi que la resistència d'alguns materials semiconductors d'òxid metàl·lic varia amb la composició del gas ambiental a una determinada temperatura. Per exemple, es prepara un sensor d'alcohol utilitzant el principi que quan el diòxid d'estany troba gas alcohol a altes temperatures, la resistència disminuirà bruscament.
Avantatges: té els avantatges de baix cost, fabricació senzilla, alta sensibilitat, velocitat de resposta ràpida, llarga vida útil, baixa sensibilitat a la humitat i circuit senzill.
Desavantatges: poca estabilitat, impacte ambiental important, especialment la selectivitat de cada sensor no és única i els paràmetres de sortida no es poden determinar. Per tant, no és adequat per al seu ús en llocs amb requisits de mesura precisos, principalment per a ús civil.
3, principi de combustió catalítica dels detectors de gas
Principi: un sensor de combustió catalítica és una capa de catalitzador resistent a altes temperatures preparada a la superfície d'una resistència de platí. A una temperatura determinada, els gasos combustibles catalitzen la combustió a la seva superfície, fent que la resistència de platí augmenti de temperatura i canviï la resistència. El canvi de resistència és funció de la concentració de gasos combustibles.
Avantatges: Els sensors de gasos de combustió catalítica detecten selectivament els gasos combustibles: el que no es pot cremar, el sensor no té resposta. Resposta ràpida, vida útil més llarga i menys afectat per la temperatura, la humitat i la pressió. La sortida dels sensors està directament relacionada amb el perill d'explosió del medi ambient, i són un tipus de sensor dominant en el camp de la detecció de seguretat.
Desavantatge: dins del rang de gasos combustibles, no hi ha selectivitat. Els sensors són propensos a l'enverinament i la majoria dels vapors orgànics elementals tenen efectes tòxics sobre els sensors.
4, principi PID del detector de gasos
Principi: PID es compon d'una font de llum de làmpada UV i una cambra iònica, que tenen elèctrodes positius i negatius per formar un camp elèctric. Sota la irradiació de la làmpada UV, el gas a provar s'ionitza per generar ions positius i negatius, formant un corrent entre els elèctrodes i amplificant el senyal de sortida.
Avantatges: alta sensibilitat, sense problemes d'enverinament.
Desavantatges: Sense selectivitat, molt afectat per la humitat, curta vida útil de les làmpades UV i preu elevat.
