Објасните детаљно принцип детекције гасног детектора.
Детектор гаса је инструмент специјално дизајниран за детекцију безбедне концентрације гаса. Његов принцип рада је углавном да конвертује физичке или хемијске неелектричне сигнале које сакупља гасни сензор у електричне сигнале, а затим исправља и филтрира горе наведене електричне сигнале кроз спољна кола и контролише одговарајуће модуле кроз ове обрађене сигнале да би се реализовала детекција гаса . Међутим, срж детектора гаса су уграђене компоненте сензора. Према различитим откривеним гасовима, принципи технологије детекције су различити, а принципи су углавном подељени у следећих шест категорија:
1) принцип каталитичког сагоревања:
Сензор каталитичког сагоревања користи принцип термичког ефекта каталитичког сагоревања да формира мерни мост. Под одређеним температурним условима, запаљиви гас гори без пламена на површини носача елемента за детекцију и под дејством катализатора, а температура носача се повећава, а сходно томе расте и отпор платинасте жице која пролази кроз њега, па да балансни мост губи равнотежу и даје електрични сигнал пропорционалан концентрацији запаљивог гаса. Мерењем промене отпора платинасте жице може се знати концентрација запаљивог гаса.
Углавном се користи за детекцију запаљивих гасова, са добром линеарношћу излазног сигнала, поузданим индексом, приступачном ценом и без унакрсне инфекције са другим незапаљивим гасовима.
2) инфрацрвени принцип:
Инфрацрвени сензор непрекидно пропушта гас који треба да се мери кроз посуду одређене дужине и запремине и емитује сноп инфрацрвене светлости са стране једне од две чеоне стране посуде које пропуштају светлост. Када се таласна дужина инфрацрвеног сензора поклопи са апсорпционом линијом гаса који се мери, инфрацрвена енергија се апсорбује, а слабљење интензитета светлости инфрацрвене светлости након проласка кроз гас који се мери задовољава Ламберт-Беер закон. Што је већа концентрација гаса, то је веће слабљење светлости. У овом тренутку, апсорпција инфрацрвених зрака је директно пропорционална концентрацији супстанци које апсорбују светлост, па се концентрација гаса може мерити мерењем слабљења инфрацрвених зрака гасом.
Инфрацрвени сензор гаса има карактеристике дугог радног века (3-5 година), високе осетљивости, добре стабилности, нема токсичности, мање сметњи из околине и нема зависности од кисеоника, итд. Инфрацрвени сензор гаса има високу осетљивост праћења , и може прецизно разликовати чак и микро-ППБ или ППМ гас ниске концентрације. Опсег мерења је широк, генерално се може анализирати 100% ВОЛ гас са високом концентрацијом, а такође се може извршити анализа ниске концентрације нивоа 1ппб.
3) Електрохемијски принцип:
Електрохемијски сензор се обично састоји од три дела: електрода, електролит и полупроводничка електрода су делови језгра сензора, који су направљени од метала или полупроводничких материјала и могу хемијски да реагују са молекулима гаса. Електролит је проводљива течност, која може да повеже електроде са полупроводницима да формира комплетно коло. Полупроводник је посебан материјал, који може претворити тренутни сигнал између електроде и електролита у дигитални сигнал, чиме се остварује детекција концентрације гаса.
Принцип рада електрохемијског сензора гаса заснива се на редокс реакцији. Када молекули гаса дођу у контакт са површином електроде, они ће проћи редокс реакцију и генерисати струјне сигнале. Овај струјни сигнал се може пренети на полупроводник кроз електролит и затим претворити у дигитални сигнал. Дигитални сигнал је пропорционалан концентрацији гаса, па се концентрација гаса може одредити мерењем дигиталног сигнала.
Углавном се користи за детекцију токсичних гасова, са високом осетљивошћу, брзим одговором, добром поузданошћу и дугим веком трајања. Може да открије разне гасове, као што су угљен моноксид, угљен-диоксид, кисеоник, азот и тако даље. Широко се користи у индустрији, медицинској нези, заштити животне средине и другим областима.
4) Принцип фотојонизације ПИД-а:
Принцип ПИД-а је да ће органски гас јонизовати под ексцитацијом извора ултраљубичастог светла. ПИД користи УВ лампу, а органска материја се јонизује под ексцитацијом УВ лампе, а јонизовани „фрагменти“ имају позитивно и негативно наелектрисање, стварајући тако струју између две електроде. Детектор појачава струју, а концентрација ВОЦ гаса се може приказати кроз инструменте и опрему.
Углавном се користи у праћењу индустрије прераде нафте, хитном третману цурења опасних хемикалија, дефинисању опасне области од цурења, надзору безбедности резервоара за нафту и бензинских станица и праћењу емисије органских материја и ефикасности пречишћавања.
5) Принцип топлотне проводљивости:
Концентрација мереног гаса се анализира углавном мерењем промене топлотне проводљивости мешаног гаса. Обично се разлика топлотне проводљивости гасног сензора топлотне проводљивости претвара у промену отпора кроз коло. Традиционална метода детекције је слање гаса који треба да се мери у гасну комору, а центар гасне коморе је термистор, као што је термистор, платинска жица или волфрамова жица, који се загрева на одређену температуру да би се променила конверзија. топлотне проводљивости мешаног гаса у промену отпора термистора, а промена отпора се може лако и прецизно измерити.
6) принцип полупроводника:
Полупроводнички гасни сензор је направљен коришћењем оксидационо-редукционе реакције гаса на површини полупроводника да би се променила вредност отпора осетљивог елемента. Када се полупроводнички уређај загреје до стабилног стања, када гас дође у контакт са површином полупроводника и адсорбује се, адсорбовани молекули прво слободно дифундују по површини објекта, губећи енергију кретања, неки молекули испаравају, а други преостали молекули се термички разлажу и адсорбују на површини објекта. Када је радна функција полупроводника мања од афинитета адсорбованих молекула, адсорбовани молекули ће одузети електроне из уређаја и постати негативна адсорпција јона, а површина полупроводника представља слој наелектрисања.
