أجهزة الاستشعار التي تستخدم عادة في أجهزة الكشف عن الغاز
الجزء الأكثر أهمية في كاشف الغاز هو مستشعر الغاز، والذي يختلف وفقًا لمبادئ الكشف عن الغاز المختلفة. تشتمل مستشعرات الغاز الشائعة على مستشعرات التأين الضوئي PID، وأجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء، وأجهزة الاستشعار الكهروكيميائية، وأجهزة استشعار الاحتراق الحفاز، وأجهزة استشعار أشباه الموصلات. أدناه، ستزودك تقنية Honeyegg بمقدمة تفصيلية لمبادئ العمل ومزايا وعيوب كل مستشعر.
1، مبدأ الأشعة تحت الحمراء للكشف عن الغاز
المبدأ: مبدأ الأشعة تحت الحمراء غير المشتتة: تستخدم مستشعرات NDIR قانون Beer Lambert لامتصاص الأشعة تحت الحمراء، مما يعني أن الغازات المختلفة تمتص الضوء بطول موجي محدد، وتتناسب شدة الامتصاص بشكل مباشر مع تركيز الغاز لتحقيق الكشف. هو تطبيق مرشح لتقسيم ضوء الأشعة تحت الحمراء إلى نطاق صغير من الخطوط الطيفية المطلوبة، ويقوم الغاز المكتشف بامتصاص هذا النطاق الصغير من الخطوط الطيفية.
المزايا: موثوقية عالية، انتقائية جيدة، دقة عالية، عدم وجود سمية، تدخل بيئي أقل، عمر طويل، وعدم الاعتماد على الأكسجين.
سلبياته: يتأثر بشكل كبير بالرطوبة وله قدرة محدودة على كشف أنواع الغاز. حاليًا، يتم استخدامه بشكل أساسي للغازات مثل الميثان وثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون وسادس فلوريد الكبريت وثاني أكسيد الكبريت والهيدروكربونات.
2، مبادئ أشباه الموصلات للكشف عن الغاز
المبدأ: يتم تصنيع أجهزة استشعار غازات أشباه الموصلات باستخدام مبدأ أن مقاومة بعض مواد أشباه الموصلات المصنوعة من أكسيد الفلز تتغير بتغير تركيبة الغاز البيئي عند درجة حرارة معينة. على سبيل المثال، يتم إعداد مستشعر الكحول باستخدام مبدأ أنه عندما يواجه ثاني أكسيد القصدير غاز الكحول في درجات حرارة عالية، فإن مقاومته ستنخفض بشكل حاد.
المزايا: تتميز بمزايا التكلفة المنخفضة، والتصنيع البسيط، والحساسية العالية، وسرعة الاستجابة السريعة، وعمر الخدمة الطويل، والحساسية المنخفضة للرطوبة، والدائرة البسيطة.
العيوب: ضعف الاستقرار، وتأثره بشكل كبير بالعوامل البيئية، خاصة أن انتقائية كل مستشعر ليست فريدة من نوعها، ولا يمكن تحديد معلمات الإخراج. لذلك، فهو غير مناسب للاستخدام في الأماكن التي تتطلب دقة القياس، ولكن بشكل أساسي للاستخدام المدني.
3, مبدأ الاحتراق الحفاز في أجهزة كشف الغاز
المبدأ: مستشعر الاحتراق الحفاز عبارة عن طبقة محفزة مقاومة لدرجة الحرارة العالية يتم إعدادها على سطح المقاوم البلاتيني. عند درجة حرارة معينة، تعمل الغازات القابلة للاحتراق على تحفيز الاحتراق على سطحه، مما يؤدي إلى زيادة درجة حرارة المقاوم البلاتيني وتغير المقاومة. التغير في المقاومة هو دالة على تركيز الغازات القابلة للاحتراق.
المزايا: يكتشف مستشعر غاز الاحتراق الحفاز بشكل انتقائي الغازات القابلة للاحتراق: أي شيء لا يمكن حرقه لا يستجيب من المستشعر. استجابة سريعة، عمر طويل، وأقل تأثراً بدرجة الحرارة والرطوبة والضغط. يرتبط مخرجات أجهزة الاستشعار ارتباطًا مباشرًا بخطر الانفجار البيئي، وهي نوع مهيمن من أجهزة الاستشعار في مجال الكشف عن السلامة.
العيب: في نطاق الغازات القابلة للاحتراق، لا توجد انتقائية. أجهزة الاستشعار عرضة للتسمم، ومعظم الأبخرة العضوية يمكن أن يكون لها تأثيرات سامة على أجهزة الاستشعار.
4، مبدأ PID لأجهزة الكشف عن الغاز
المبدأ: يتكون PID من مصدر ضوء مصباح الأشعة فوق البنفسجية وغرفة أيون، والتي تحتوي على أقطاب كهربائية موجبة وسالبة لتشكيل مجال كهربائي. تحت إشعاع مصباح الأشعة فوق البنفسجية، يتأين الغاز المراد قياسه لتوليد أيونات موجبة وسالبة، والتي تشكل بعد ذلك تيارًا بين الأقطاب الكهربائية. إشارة الإخراج تضخيم
المزايا: حساسية عالية، لا توجد مشاكل تسمم.
العيوب: لا توجد انتقائية، وتتأثر بشكل كبير بالرطوبة، وقصر عمر مصابيح الأشعة فوق البنفسجية، وارتفاع الأسعار.
5، المبادئ الكهروكيميائية لأجهزة الكشف عن الغاز
المبدأ: يعمل عن طريق التفاعل مع الغاز المستهدف من خلال الإلكتروليت الموجود داخل الحساس وتوليد إشارة كهربائية تتناسب مع تركيز الغاز.
المزايا: نطاق درجة حرارة العمل واسع، نطاق متعدد، حساسية عالية، إخراج خطي، انتقائية جيدة
العيوب: عمر قصير، فترة تخزين محدودة، عمر قصير في بيئات الغاز شديدة الجفاف أو عالية التركيز، غير محدد، سهل الاضطراب، الرطوبة تؤثر على الدقة.
