Sensores típicos que se encuentran en los detectores de gas.
La parte central del detector de gas es el sensor de gas, que varía según los diferentes principios de detección de gas. Los sensores de gas comunes incluyen: sensor de fotoiones PID, sensor de infrarrojos, sensor electroquímico, sensor de combustión catalítica y sensor semiconductor. La siguiente tecnología Honey Iger le presentará en detalle el principio de funcionamiento y las ventajas y desventajas de cada sensor.
1. Principio infrarrojo del detector de gas.
Principio: El sensor NDIR de principio de infrarrojos no espectral se basa en la ley de absorción de infrarrojos de Beer-Lambert, es decir, diferentes gases absorben luz de una longitud de onda específica y la intensidad de la absorción es proporcional a la concentración del gas para lograr la detección. Utiliza un filtro para dividir la luz infrarroja en una pequeña banda de líneas espectrales requeridas, y el gas a detectar absorbe las líneas espectrales de esta pequeña banda.
Ventajas: alta confiabilidad, buena selectividad, alta precisión, sin toxicidad, menos interferencia del medio ambiente, larga vida útil y sin dependencia del oxígeno.
Desventajas: Se ve muy afectado por la humedad y los tipos de gases de detección son limitados. En la actualidad, se utiliza principalmente en metano, dióxido de carbono, monóxido de carbono, hexafluoruro de azufre, dióxido de azufre, hidrocarburos y otros gases.
2. Principio semiconductor del detector de gas.
Principio: El sensor de gas semiconductor se fabrica utilizando algunos materiales semiconductores de óxido metálico y, a una determinada temperatura, la resistencia cambia con la composición del gas ambiental. Por ejemplo, el sensor de alcohol se basa en el principio de que cuando el dióxido de estaño encuentra gas alcohol a alta temperatura, la resistencia disminuirá drásticamente.
Ventajas: Tiene las ventajas de bajo costo, fabricación sencilla, alta sensibilidad, respuesta rápida, larga vida útil, baja sensibilidad a la humedad y circuito simple.
Desventajas: mala estabilidad, muy afectada por el medio ambiente, especialmente la selectividad de cada sensor no es única y los parámetros de salida no se pueden determinar. Por lo tanto, no es adecuado para su uso en lugares donde se requieren mediciones precisas y se utiliza principalmente para fines civiles.
3. El principio de combustión catalítica del detector de gas.
Principio: El sensor de combustión catalítica debe preparar una capa de catalizador resistente a altas temperaturas en la superficie de la resistencia de platino. A una determinada temperatura, el gas inflamable se quema catalíticamente en la superficie. La combustión hace que la temperatura de la resistencia de platino aumente y la resistencia cambie. El valor de cambio es función de la concentración del gas inflamable.
Ventajas: El sensor catalítico de gases de combustión detecta selectivamente gases combustibles: el sensor no reacciona a nada que no pueda quemarse. Respuesta rápida, larga vida, menos afectado por la temperatura, humedad y presión. La salida del sensor está directamente relacionada con el riesgo de explosión del medio ambiente y es un tipo dominante de sensor en el campo de la detección de seguridad.
Desventajas: En la gama de gases inflamables no existe selectividad. El sensor se envenena fácilmente y la mayoría de los vapores orgánicos elementales tienen un efecto de envenenamiento en el sensor.
Nota: La realización de la detección de combustión catalítica es condicional. Se debe garantizar que el entorno de detección contenga suficiente oxígeno. En un entorno sin oxígeno, es posible que este método de detección no pueda detectar gases inflamables. Ciertos compuestos que contienen plomo (especialmente tetraetilo de plomo), compuestos de azufre, silicio, compuestos de fósforo, sulfuro de hidrógeno e hidrocarburos halogenados pueden envenenar o inhibir el sensor.
4. Principio PID del detector de gas.
Principio: PID se compone de una fuente de luz ultravioleta, una cámara de iones y otras partes principales. Hay electrodos positivos y negativos en la cámara de iones para formar un campo eléctrico. El gas a medir se ioniza bajo la irradiación de una lámpara ultravioleta para generar iones positivos y negativos, y se forma una corriente entre los electrodos. Amplifica la señal de salida.
Ventajas: alta sensibilidad, sin problemas de intoxicación.
Desventajas: no selectivo, muy afectado por la humedad, corta vida útil de la lámpara UV, caro.
5. Principio electroquímico del detector de gas.
Principio: Funciona haciendo reaccionar el electrolito dentro del sensor con el gas objetivo y generando una señal eléctrica proporcional a la concentración del gas.
Ventajas: amplio rango de temperatura de funcionamiento, múltiples rangos de medición, alta sensibilidad, salida lineal, buena selectividad
Desventajas: vida corta, período de almacenamiento limitado, vida corta en ambientes extremadamente secos o de alta concentración de gas, no específico, susceptible a interferencias, la humedad afecta la precisión.
NOTA: La mayoría de los sensores de gases tóxicos requieren pequeñas cantidades de oxígeno para funcionar correctamente. Para ello hay un orificio de ventilación en la parte posterior del sensor. La alta humedad y la alta sequía afectarán la vida útil del sensor. Los cambios momentáneos de presión pueden producir una salida transitoria del sensor y también pueden alcanzar un estado de falsa alarma.
