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Rilevatori di gas - Principio dei comuni sensori di rilevamento di gas

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Principio dei comuni sensori di rilevamento di gas

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I sensori di gas sono i principali dispositivi utilizzati per rilevare la composizione e la concentrazione dei gas. I principi di funzionamento dei sensori di gas sono generalmente i seguenti:

NO.1: Principio di rilevamento elettrochimico

Descrizione

Utilizzando le proprietà chimiche attive del gas da misurare, che può essere ossidato o ripristinato elettrochimicamente, è possibile distinguere la composizione del gas e verificarne la concentrazione.。

Gas misurabili Ossigeno e la maggior parte dei gas tossici, come ossigeno (O2), monossido di carbonio (CO), ozono (O3), idrogeno solforato (H2S), azoto (N2), cloro (CL2), idrogeno (H2), formaldeide (CH2O), monossido di azoto (NO), biossido di azoto (NO2), biossido di zolfo (SO2), ossido di etilene (ETO), fosfina (PH3), acido cianidrico (HCN) e altri gas tossici.

Vantaggi

Risposta rapida, elevata sensibilità, buona resa lineare; prestazioni relativamente stabili; la maggior parte dei gas tossici e pericolosi può essere misurata con sensori elettrochimici

Svantaggi

Deve essere utilizzato in un ambiente ossigenato (almeno l'1% di ossigeno); è facile che si rompa nell'intervallo; è più influenzato dalla temperatura e dalla pressione

Durata di vita

Industriale 6 anni, altri 2-3 anni (sostituzione necessaria in 3-6 mesi in ambienti difficili)

Vincoli

I sensori di tipo ossidante devono essere utilizzati in luoghi contenenti ossigeno (almeno l'1% di ossigeno), mentre i sensori di uscita a segnale negativo non necessitano di ossigeno per funzionare correttamente, come O3\CL2\NO2 e altri sensori di tipo riducente.

NO.2: Principio di rilevamento della combustione catalitica

Descrizione

Il catalizzatore sulla sua superficie viene utilizzato per catalizzare la reazione di combustione dei gas combustibili per rilasciare il principio del calore, cioè la combustione fa aumentare la temperatura della bobina di filo di platino, il valore di resistenza della bobina aumenta. La misura dell'entità della variazione del valore di resistenza del filo di platino può essere derivata dalla concentrazione di gas combustibili, applicabile alla misurazione di basse concentrazioni di gas combustibili.

Gas misurabili

Gas infiammabili ed esplosivi; gas combustibili, metano, idrogeno e altri gas con un intervallo di rilevamento compreso tra 0 e 100% LEL

Vantaggi

Prestazioni stabili, la maggior parte dei gas combustibili può essere misurata dai sensori di combustione catalitica, la linearità di misurazione è molto buona, il costo è relativamente basso rispetto al costo del principio di rilevamento dei gas.

Svantaggi

Può rilevare solo gas infiammabili ed esplosivi, ha bisogno di ossigeno per funzionare. Per le occasioni contenenti zolfo e silicio è necessario scegliere un sensore anti-avvelenamento, il cui prezzo è più costoso; appartiene al sensore di combustione, deve utilizzare il guscio antideflagrante o il circuito intrinsecamente sicuro può essere utilizzato in luoghi esplosivi, come le miniere, altrimenti porterà a gravi conseguenze.

Durata di vita

2-3 anni

Vincolo

Deve essere utilizzato in presenza di ossigeno; le considerazioni chiave per le applicazioni sul campo sono la resistenza all'avvelenamento da solfuro e silicio.

NO.3: Principio di rilevamento a infrarossi

Descrizione

I diversi gas hanno diverse intensità di assorbimento dei raggi infrarossi in specifiche bande di lunghezza d'onda. Rilevando l'entità della corrente in uscita sul dispositivo fotosensibile a infrarossi, è possibile misurare la concentrazione del gas da misurare secondo la legge di Beer-Lambert.

Gas misurabili

Anidride carbonica, misurazione di alta precisione di combustibili o purezza di combustibili (ma il rilevamento di combustibili a infrarossi non può essere H2, NH3), nonché alcuni gas speciali che richiedono un'elevata precisione di rilevamento: esafluoruro di zolfo, bromometano, fluoruro di solforile, protossido di azoto, freon, ecc.

Vantaggi

Elevata accuratezza, buona selettività, alta affidabilità, non dipendente dall'ossigeno, meno suscettibile ai disturbi ambientali; principio ottico, adatto a tutti i luoghi, in particolare alle zone esplosive

Svantaggi

I tipi di gas da misurare sono pochi, in genere si possono misurare CO2, idrocarburi, gas combustibili, CO, NOX, SO2, SF6, ecc., la pressione, la temperatura, l'umidità e la polvere hanno un impatto maggiore, quindi la pre-elaborazione deve essere buona!

Durata di vita

Convenzionale 3-5 anni; alta precisione 10 anni

Vincoli

L'assorbimento di gas simili può interferire l'uno con l'altro

NO.4: Rivelatori a fotoionizzazione

Descrizione

Esiste una sorgente di luce ultravioletta e le sostanze chimiche possono essere facilmente rilevate da un rilevatore quando vengono eccitate da essa per produrre ioni positivi e negativi. La ionizzazione si verifica quando le molecole assorbono la luce UV ad alta energia; le molecole producono elettroni negativi e formano ioni positivi al momento dell'eccitazione. La corrente generata da queste particelle ionizzate viene amplificata dal rilevatore e la concentrazione può essere visualizzata sul misuratore. Questi ioni passano attraverso gli elettrodi e si ricombinano presto nelle molecole organiche originali.

Gas misurabile

Rilevazione di composti organici volatili (COV), benzene contenenti COV, composti organici clorurati, freon, chetoni, ammine, alcoli, eteri, esteri, acidi e idrocarburi di petrolio, ecc.

Vantaggi

Tempo di risposta rapido ed elevata sensibilità, in grado di misurare i COV a livello di ppb

Svantaggi

Il costo dei sensori è relativamente elevato. La lampada a ioni ultravioletti PID è soggetta a inquinamento

Durata di vita

10000 ore (13 mesi)

NO.5: Principio di rilevamento della conduttività termica

Descrizione

Si basa sul principio che la conduttività di alcuni materiali semiconduttori a ossido metallico cambia con la composizione del gas circostante a una certa temperatura.

Gas misurabile

Misura la purezza di idrogeno, elio, argon, ossido di etilene, ecc. o rileva alcuni gas speciali che richiedono solo un prezzo basso: esafluoruro di zolfo, bromometano, fluoruro di solforile, protossido di azoto, ecc.

Vantaggi

I sensori di conducibilità termica ad alta concentrazione sono utilizzati principalmente per rilevare con precisione alte concentrazioni di idrogeno, elio, argon, ETO, SF6, ecc. Sono resistenti alle alte pressioni e hanno una buona ripetibilità.

Svantaggi

La maggior parte dei gas a bassa concentrazione può essere rilevata, non è in grado di distinguere un gas specifico, può solo misurare la presenza o l'assenza di gas, utilizzato per il rilevamento di perdite, non può essere rilevato con precisione; soggetto a variazioni di temperatura e umidità dell'ambiente esterno ha un grande impatto sulla linearità del più povero

Anche se la linearità non è buona, ma può essere calibrata attraverso la calibrazione multi-punto può anche raggiungere un'elevata precisione; la misura di bassa concentrazione ppm effetto livello non è buono, la misura di gas misti non può essere misurata, c'è interferenza, può essere misurata solo da un singolo gas, il gas di fondo per l'azoto o aria sono possibili.

Durata di vita

5 anni

Vincolo

Come CO2, H2, Ar, He, ETO, SF6 rilevamento di alta concentrazione, misura della conducibilità termica, resistenza ad alta pressione, senza ossigeno

NO.6: Principio di rilevazione dei semiconduttori

Descrizione

Utilizzando l'adsorbimento di materiali semiconduttori sul gas, si modifica la resistenza del resistore sensibile al gas, in modo da determinare la presenza o l'assenza del gas.

Gas misurabile

Il prezzo è basso, ma la stabilità non è buona; attualmente la nostra azienda ha solo 2 tipi di gas: ozono a bassa concentrazione, VOC a basso prezzo.

Vantaggi

Basso costo ed elevata sensibilità. Anche i nostri sensori di conducibilità termica a bassa concentrazione si basano su questo principio.

Svantaggi

Soggetto a variazioni di temperatura e umidità dell'ambiente esterno ha un grande impatto, non c'è linearità. Può essere applicato solo in un ambiente con gas di fondo semplice, la concentrazione di gas non è grande nel caso di rilevamento solo nella misurazione delle perdite. Misurare l'effetto di perdita è buono, la precisione non è elevata; allarmi domestici nell'applicazione di più, non applicabile al rilevatore di gas industriale.

Durata di vita

2-3 anni

Vincolo

Necessità di ossigeno. Sensibilità ma non linearità, nessuna misura.

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