การบำรุงรักษาและอายุการใช้งานเซ็นเซอร์ของเครื่องตรวจจับก๊าซ
เครื่องตรวจจับก๊าซเป็นเครื่องมือในการตรวจจับความเข้มข้นของก๊าซรั่ว ได้แก่ เครื่องตรวจจับก๊าซแบบพกพา เครื่องตรวจจับก๊าซแบบมือถือ เครื่องตรวจจับก๊าซแบบอยู่กับที่ เครื่องตรวจจับก๊าซแบบออนไลน์ ฯลฯ เซ็นเซอร์ก๊าซส่วนใหญ่จะใช้เพื่อตรวจจับประเภทของก๊าซที่มีอยู่ในสิ่งแวดล้อม เซ็นเซอร์ก๊าซเป็นเซ็นเซอร์ที่ใช้ในการตรวจจับองค์ประกอบและปริมาณของก๊าซ
เป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่าคำจำกัดความของเซ็นเซอร์ก๊าซนั้นขึ้นอยู่กับเป้าหมายการตรวจจับ กล่าวคือ เซ็นเซอร์ใดๆ ที่ใช้ในการตรวจจับองค์ประกอบและความเข้มข้นของก๊าซเรียกว่าเซ็นเซอร์ก๊าซ ไม่ว่าจะใช้วิธีการทางกายภาพหรือทางเคมีก็ตาม ตัวอย่างเช่น เซ็นเซอร์ที่ตรวจจับการไหลของก๊าซไม่ถือว่าเป็นเซ็นเซอร์ก๊าซ แต่เครื่องวิเคราะห์ก๊าซการนำความร้อนเป็นเซ็นเซอร์ก๊าซที่สำคัญ แม้ว่าบางครั้งเซ็นเซอร์จะใช้หลักการตรวจจับเดียวกันโดยประมาณก็ตาม
การจัดหมวดหมู่
ประเภทเซมิคอนดักเตอร์
ผลิตขึ้นโดยใช้หลักการที่ว่าค่าการนำไฟฟ้าของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์โลหะออกไซด์บางชนิดเปลี่ยนแปลงไปตามการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของก๊าซโดยรอบที่อุณหภูมิที่กำหนด ตัวอย่างเช่น เซ็นเซอร์แอลกอฮอล์ถูกเตรียมตามหลักการที่ว่าเมื่อดีบุกไดออกไซด์สัมผัสกับก๊าซแอลกอฮอล์ที่อุณหภูมิสูง ความต้านทานจะลดลงอย่างรวดเร็ว
ข้อได้เปรียบ
เซ็นเซอร์ก๊าซสารกึ่งตัวนำสามารถนำไปใช้ตรวจจับก๊าซหลายชนิดได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่น มีเทน อีเทน โพรเพน บิวเทน แอลกอฮอล์ ฟอร์มาลดีไฮด์ คาร์บอนมอนอกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ เอทิลีน อะเซทิลีน ไวนิลคลอไรด์ สไตรีน กรดอะคริลิก เป็นต้น โดยเฉพาะชนิดนี้ ของเซ็นเซอร์มีต้นทุนต่ำและเหมาะสำหรับความต้องการในการตรวจจับก๊าซพลเรือน เซ็นเซอร์ก๊าซเซมิคอนดักเตอร์ต่อไปนี้ประสบความสำเร็จ: มีเทน (ก๊าซธรรมชาติ ก๊าซชีวภาพ) แอลกอฮอล์ คาร์บอนมอนอกไซด์ (ก๊าซในเมือง) ไฮโดรเจนซัลไฟด์ แอมโมเนีย (รวมถึงเอมีน ไฮดราซีน) เซ็นเซอร์คุณภาพสูงสามารถตอบสนองความต้องการของการตรวจจับทางอุตสาหกรรม
ข้อบกพร่อง
เสถียรภาพไม่ดีและได้รับผลกระทบอย่างมากจากสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเลือกสรรของเซ็นเซอร์แต่ละตัวไม่ซ้ำกัน และไม่สามารถกำหนดพารามิเตอร์เอาต์พุตได้ จึงไม่เหมาะที่จะใช้ในสถานที่ที่ต้องการการวัดที่แม่นยำ
ประเภทการเผาไหม้
เซ็นเซอร์ชนิดนี้จะเตรียมชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ทนต่ออุณหภูมิสูงบนพื้นผิวของตัวต้านทานแพลตตินัม ที่อุณหภูมิหนึ่ง ก๊าซไวไฟจะลุกไหม้บนพื้นผิวอย่างเร่งปฏิกิริยา การเผาไหม้ทำให้อุณหภูมิของตัวต้านทานแพลทินัมสูงขึ้นและความต้านทานเปลี่ยนแปลง ค่าการเปลี่ยนแปลงจะขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของก๊าซไวไฟ การทำงาน.
ประเภทสระว่ายน้ำการนำความร้อน
ก๊าซแต่ละชนิดมีค่าการนำความร้อนจำเพาะของตัวเอง เมื่อค่าการนำความร้อนของก๊าซตั้งแต่สองตัวขึ้นไปแตกต่างกันมาก องค์ประกอบการนำความร้อนสามารถใช้เพื่อแยกแยะเนื้อหาของส่วนประกอบใดส่วนประกอบหนึ่งได้ เซ็นเซอร์ชนิดนี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจจับไฮโดรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และมีเทนที่มีความเข้มข้นสูง
เซ็นเซอร์ก๊าซประเภทนี้มีช่วงการใช้งานที่แคบและมีปัจจัยจำกัดหลายประการ
สูตรเคมีไฟฟ้า
ก๊าซไวไฟ เป็นพิษ และเป็นอันตรายส่วนใหญ่มีปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าและสามารถออกซิไดซ์หรือรีดิวซ์ทางเคมีไฟฟ้าได้ การใช้ปฏิกิริยาเหล่านี้ ทำให้สามารถแยกแยะส่วนประกอบของก๊าซและตรวจจับความเข้มข้นของก๊าซได้ เซ็นเซอร์ก๊าซเคมีไฟฟ้าแบ่งออกเป็นหลายประเภทย่อย:
(1) เซ็นเซอร์ก๊าซเซลล์หลัก (หรือที่เรียกว่า: เซ็นเซอร์ก๊าซเซลล์ Gavoni หรือที่เรียกว่าเซ็นเซอร์ก๊าซเซลล์เชื้อเพลิงหรือที่เรียกว่าเซ็นเซอร์ก๊าซแบตเตอรี่ที่เกิดขึ้นเอง) หลักการของพวกเขาจะเหมือนกับแบตเตอรี่แห้งที่เราใช้ แต่แบตเตอรี่ อิเล็กโทรดคาร์บอนแมงกานีสถูกแทนที่ด้วยอิเล็กโทรดก๊าซ จากตัวอย่างเซ็นเซอร์ออกซิเจน ออกซิเจนจะลดลงที่แคโทด และอิเล็กตรอนจะไหลผ่านแอมมิเตอร์ไปยังขั้วบวก ซึ่งโลหะตะกั่วจะถูกออกซิไดซ์ ขนาดของกระแสไฟฟ้าเกี่ยวข้องโดยตรงกับความเข้มข้นของออกซิเจน เซ็นเซอร์นี้สามารถตรวจจับออกซิเจน ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ คลอรีน ฯลฯ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
(2) เซ็นเซอร์ก๊าซชนิดเซลล์อิเล็กโทรไลต์ที่มีศักยภาพคงที่ เซ็นเซอร์ประเภทนี้มีประสิทธิภาพมากในการตรวจจับก๊าซรีดิวซ์ หลักการของมันแตกต่างจากเซ็นเซอร์ประเภทเซลล์หลัก ปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าเกิดขึ้นภายใต้แรงของกระแส มันเป็นเซ็นเซอร์คูลอมเมตริกอย่างแท้จริง เซ็นเซอร์ประเภทนี้ถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จในการตรวจจับคาร์บอนมอนอกไซด์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ไฮโดรเจน แอมโมเนีย ไฮดราซีน และก๊าซอื่นๆ เป็นเซ็นเซอร์กระแสหลักสำหรับการตรวจจับก๊าซพิษและก๊าซอันตราย
(3) เซ็นเซอร์ก๊าซชนิดแบตเตอรี่ความเข้มข้น ก๊าซที่แอคทีฟเคมีไฟฟ้าจะก่อให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่มีความเข้มข้นทั้งสองด้านของเซลล์ไฟฟ้าเคมีตามธรรมชาติ ขนาดของแรงเคลื่อนไฟฟ้าสัมพันธ์กับความเข้มข้นของก๊าซ ตัวอย่างที่ประสบความสำเร็จของเซ็นเซอร์ประเภทนี้คือ เซ็นเซอร์ออกซิเจนในรถยนต์ เซ็นเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์อิเล็กโทรไลต์แข็ง
(4) การจำกัดเซ็นเซอร์ก๊าซชนิดปัจจุบัน มีเซ็นเซอร์วัดความเข้มข้นของออกซิเจน ใช้หลักการที่ว่ากระแสจำกัดในเซลล์ไฟฟ้าเคมีสัมพันธ์กับความเข้มข้นของตัวพาเพื่อเตรียมเซ็นเซอร์ความเข้มข้นของออกซิเจน (ก๊าซ) ใช้สำหรับการตรวจจับออกซิเจนในรถยนต์และในเหล็กหลอมเหลว การตรวจจับความเข้มข้นของออกซิเจน
