เซ็นเซอร์ทั่วไปที่พบในเครื่องตรวจจับก๊าซ

เซ็นเซอร์ทั่วไปที่พบในเครื่องตรวจจับก๊าซ

ส่วนหลักของเครื่องตรวจจับก๊าซคือเซ็นเซอร์ก๊าซ ซึ่งจะแตกต่างกันไปตามหลักการตรวจจับก๊าซที่แตกต่างกัน เซ็นเซอร์ก๊าซทั่วไปประกอบด้วย: เซ็นเซอร์โฟโตอิออน PID, เซ็นเซอร์อินฟราเรด, เซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมี, เซ็นเซอร์การเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยา และเซ็นเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ เทคโนโลยี Honey Iger ต่อไปนี้จะแนะนำคุณโดยละเอียดเกี่ยวกับหลักการทำงาน รวมถึงข้อดีและข้อเสียของเซ็นเซอร์แต่ละตัว

1. หลักการอินฟราเรดของเครื่องตรวจจับก๊าซ
หลักการ: เซ็นเซอร์ NDIR หลักการอินฟราเรดที่ไม่ใช่สเปกตรัมนั้นอิงตามกฎการดูดกลืนแสงอินฟราเรดของเบียร์-แลมเบิร์ต นั่นคือก๊าซต่างๆ ดูดซับแสงที่มีความยาวคลื่นเฉพาะ และความเข้มของการดูดกลืนแสงเป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของก๊าซเพื่อให้ตรวจจับได้ โดยจะใช้ตัวกรองเพื่อแบ่งแสงอินฟราเรดออกเป็นแถบสเปกตรัมเล็กๆ ที่ต้องการ และก๊าซที่จะตรวจจับจะดูดซับเส้นสเปกตรัมของแถบเล็กๆ นี้

ข้อดี: ความน่าเชื่อถือสูง การเลือกที่ดี ความแม่นยำสูง ไม่มีความเป็นพิษ การรบกวนจากสิ่งแวดล้อมน้อยลง อายุการใช้งานยาวนาน และไม่ต้องพึ่งพาออกซิเจน

ข้อเสีย: ความชื้นได้รับผลกระทบอย่างมาก และประเภทของก๊าซตรวจจับก็มีจำกัด ปัจจุบันส่วนใหญ่จะใช้ในมีเทน คาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนมอนอกไซด์ ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ไฮโดรคาร์บอน และก๊าซอื่น ๆ

2. หลักการเซมิคอนดักเตอร์ของเครื่องตรวจจับก๊าซ
หลักการ: เซ็นเซอร์ก๊าซเซมิคอนดักเตอร์ถูกสร้างขึ้นโดยใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์โลหะออกไซด์บางชนิด และที่อุณหภูมิหนึ่ง ความต้านทานจะเปลี่ยนไปตามองค์ประกอบของก๊าซโดยรอบ ตัวอย่างเช่น เซ็นเซอร์วัดแอลกอฮอล์ใช้หลักการที่ว่าเมื่อดีบุกไดออกไซด์สัมผัสกับก๊าซแอลกอฮอล์ที่อุณหภูมิสูง ความต้านทานจะลดลงอย่างรวดเร็ว

ข้อดี: มีข้อดีคือต้นทุนต่ำ ผลิตง่าย มีความไวสูง ตอบสนองรวดเร็ว อายุการใช้งานยาวนาน ไวต่อความชื้นต่ำ และวงจรอย่างง่าย

ข้อเสีย: ความเสถียรไม่ดี ได้รับผลกระทบอย่างมากจากสภาพแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเลือกของเซ็นเซอร์แต่ละตัวไม่ซ้ำกัน และไม่สามารถระบุพารามิเตอร์เอาต์พุตได้ ดังนั้นจึงไม่เหมาะที่จะใช้ในสถานที่ที่ต้องการการวัดที่แม่นยำ และส่วนใหญ่จะใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางแพ่ง

3. หลักการเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยาของเครื่องตรวจจับก๊าซ
หลักการ: เซ็นเซอร์การเผาไหม้ตัวเร่งปฏิกิริยาคือการเตรียมชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ทนต่ออุณหภูมิสูงบนพื้นผิวของตัวต้านทานแพลทินัม ที่อุณหภูมิหนึ่ง ก๊าซไวไฟจะถูกเผาแบบเร่งปฏิกิริยาบนพื้นผิว การเผาไหม้ทำให้อุณหภูมิของตัวต้านทานแพลทินัมสูงขึ้นและความต้านทานเปลี่ยนแปลง ค่าการเปลี่ยนแปลงจะขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของก๊าซไวไฟ

ข้อดี: เซ็นเซอร์ก๊าซตัวเร่งปฏิกิริยาตรวจจับก๊าซที่ติดไฟได้อย่างเฉพาะเจาะจง: เซ็นเซอร์ไม่ตอบสนองต่อสิ่งใดก็ตามที่ไม่สามารถเผาไหม้ได้ ตอบสนองรวดเร็ว อายุการใช้งานยาวนาน ลดผลกระทบจากอุณหภูมิ ความชื้น และความดัน เอาต์พุตของเซ็นเซอร์เกี่ยวข้องโดยตรงกับอันตรายจากการระเบิดของสิ่งแวดล้อม และเป็นเซ็นเซอร์ประเภทที่โดดเด่นในด้านการตรวจจับความปลอดภัย

ข้อเสีย: ในช่วงของก๊าซไวไฟไม่มีการคัดเลือก เซ็นเซอร์ถูกวางยาพิษได้ง่าย และไอระเหยอินทรีย์ที่เป็นองค์ประกอบส่วนใหญ่มีผลต่อการเป็นพิษต่อเซ็นเซอร์

หมายเหตุ: การตรวจจับการเผาไหม้ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นไปตามเงื่อนไข ต้องแน่ใจว่าสภาพแวดล้อมการตรวจจับมีออกซิเจนเพียงพอ ในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจน วิธีการตรวจจับนี้อาจไม่สามารถตรวจจับก๊าซไวไฟใดๆ ได้ สารประกอบที่มีตะกั่วบางชนิด (โดยเฉพาะตะกั่วเตตระเอทิล), สารประกอบซัลเฟอร์, ซิลิคอน, สารประกอบฟอสฟอรัส, ไฮโดรเจนซัลไฟด์ และไฮโดรคาร์บอนที่มีฮาโลเจนอาจเป็นพิษหรือยับยั้งเซ็นเซอร์

4. หลักการ PID ของเครื่องตรวจจับก๊าซ
หลักการ: PID ประกอบด้วยแหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตและห้องไอออนและส่วนหลักอื่นๆ มีอิเล็กโทรดบวกและลบในห้องไอออนเพื่อสร้างสนามไฟฟ้า ก๊าซที่จะวัดจะถูกแตกตัวเป็นไอออนภายใต้การฉายรังสีของหลอดอัลตราไวโอเลตเพื่อสร้างไอออนบวกและลบ และกระแสจะเกิดขึ้นระหว่างอิเล็กโทรด ขยายสัญญาณเอาท์พุต

ข้อดี: มีความไวสูง ไม่มีปัญหาเรื่องพิษ

ข้อเสีย: ไม่ผ่านการคัดเลือก, ได้รับผลกระทบจากความชื้นสูง, อายุหลอด UV สั้น, มีราคาแพง

5. หลักการไฟฟ้าเคมีของเครื่องตรวจจับก๊าซ
หลักการ: ทำงานโดยทำปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลต์ภายในเซ็นเซอร์กับก๊าซเป้าหมาย และสร้างสัญญาณไฟฟ้าตามสัดส่วนของความเข้มข้นของก๊าซ

ข้อดี: ช่วงอุณหภูมิการทำงานกว้าง, ช่วงการวัดหลายช่วง, ความไวสูง, เอาต์พุตเชิงเส้น, การเลือกที่ดี

ข้อเสีย: อายุการใช้งานสั้น ระยะเวลาการเก็บรักษาที่จำกัด อายุการใช้งานสั้นในสภาพแวดล้อมก๊าซที่แห้งมากหรือมีความเข้มข้นสูง ไม่จำเพาะเจาะจง ไวต่อการรบกวน ความชื้นส่งผลต่อความแม่นยำ

หมายเหตุ: เซ็นเซอร์ก๊าซพิษส่วนใหญ่ต้องการออกซิเจนจำนวนเล็กน้อยเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง มีช่องระบายอากาศที่ด้านหลังของเซนเซอร์เพื่อการนี้ ความชื้นสูงและความแห้งแล้งสูงจะส่งผลต่ออายุการใช้งานของเซ็นเซอร์ การเปลี่ยนแปลงแรงดันชั่วขณะอาจทำให้เกิดเอาท์พุตเซ็นเซอร์ชั่วคราว และอาจถึงสถานะสัญญาณเตือนที่ผิดพลาดด้วย