หลักการของเซ็นเซอร์ตรวจจับก๊าซทั่วไป
เซ็นเซอร์ก๊าซเป็นอุปกรณ์หลักที่ใช้ในการตรวจจับองค์ประกอบและความเข้มข้นของก๊าซหลักการทำงานของเซ็นเซอร์ก๊าซมักจะเป็นดังนี้:
เลขที่.1: หลักการตรวจจับเคมีไฟฟ้า
| คำอธิบาย | การใช้คุณสมบัติทางเคมีเชิงรุกของก๊าซที่จะวัด ซึ่งสามารถออกซิไดซ์หรือคืนสภาพทางเคมีไฟฟ้าได้ ทำให้สามารถแยกแยะองค์ประกอบของก๊าซและตรวจสอบความเข้มข้นของก๊าซได้ |
| ก๊าซที่วัดได้ | ออกซิเจนและก๊าซพิษส่วนใหญ่ เช่น ออกซิเจน (O2) คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) โอโซน (O3) ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) ไนโตรเจน (N2) คลอรีน (CL2) ไฮโดรเจน (H2) ฟอร์มาลดีไฮด์ (CH2O) ไนโตรเจนมอนอกไซด์ (NO), ไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2), ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2), เอทิลีนออกไซด์ (ETO), ฟอสฟีน (PH3), ไฮโดรเจนไซยาไนด์ (HCN) และก๊าซพิษอื่น ๆ |
| ข้อได้เปรียบ | การตอบสนองที่รวดเร็ว, ความไวสูง, เอาต์พุตเชิงเส้นที่ดี;ประสิทธิภาพค่อนข้างเสถียรก๊าซพิษและก๊าซอันตรายส่วนใหญ่สามารถตรวจวัดได้ด้วยเซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมี |
| ข้อเสีย | ต้องใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจน (ออกซิเจนอย่างน้อย 1%);พังง่ายเกินขอบเขตได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิและความดันมากขึ้น |
| ตลอดชีวิต | อุตสาหกรรม 6 ปี อื่นๆ 2-3 ปี (ต้องเปลี่ยนใหม่ภายใน 3-6 เดือนในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง) |
| ข้อจำกัด | ต้องใช้เซ็นเซอร์ประเภทออกซิไดซ์ในสถานที่ที่มีออกซิเจน (ออกซิเจนอย่างน้อย 1%) เซ็นเซอร์เอาต์พุตสัญญาณลบไม่ต้องการออกซิเจนเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง เช่น O3CL2NO2 และเซ็นเซอร์ประเภทรีดิวซ์อื่นๆ |
เลขที่.2:หลักการตรวจจับการเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยา
| คำอธิบาย | ตัวเร่งปฏิกิริยาบนพื้นผิวใช้เพื่อกระตุ้นปฏิกิริยาการเผาไหม้ของก๊าซที่ติดไฟได้เพื่อปล่อยหลักการความร้อน กล่าวคือ การเผาไหม้ทำให้อุณหภูมิของขดลวดแพลทินัมเพิ่มขึ้น ค่าความต้านทานของขดลวดเพิ่มขึ้นการวัดขนาดของการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานของลวดแพลตตินัมสามารถหาได้จากความเข้มข้นของก๊าซที่ติดไฟได้ ซึ่งใช้ได้กับการวัดค่าความเข้มข้นต่ำของก๊าซที่ติดไฟได้ |
| ก๊าซที่วัดได้ | ก๊าซไวไฟและระเบิดได้ติดไฟได้ มีเธน ไฮโดรเจน และก๊าซอื่นๆ โดยมีช่วงการตรวจจับ 0-100% LEL |
| ข้อได้เปรียบ | ประสิทธิภาพการทำงานที่มั่นคง ก๊าซที่ติดไฟได้ส่วนใหญ่สามารถวัดได้โดยเซ็นเซอร์การเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยา ความเป็นเส้นตรงของการวัดนั้นดีมาก ต้นทุนค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับต้นทุนของหลักการตรวจจับก๊าซ |
| ข้อเสีย | ตรวจจับได้เฉพาะก๊าซไวไฟและระเบิดได้ ต้องการออกซิเจนในการทำงานสำหรับโอกาสที่ประกอบด้วยกำมะถันและซิลิกอนต้องเลือกเซ็นเซอร์ป้องกันพิษซึ่งมีราคาแพงกว่าเป็นของเซ็นเซอร์การเผาไหม้ ต้องใช้เปลือกป้องกันการระเบิดหรือวงจรที่ปลอดภัยภายในสามารถใช้ในสถานที่ระเบิด เช่น เหมือง มิฉะนั้นจะนำไปสู่ผลกระทบร้ายแรง |
| ตลอดชีวิต | 2-3 ปี |
| ข้อจำกัด | ต้องใช้ต่อหน้าออกซิเจนข้อควรพิจารณาที่สำคัญสำหรับการใช้งานภาคสนามคือความต้านทานต่อพิษของซัลไฟด์และซิลิคอน |
เลขที่.3: หลักการตรวจจับอินฟราเรด
| คำอธิบาย | ก๊าซต่างๆ มีความเข้มการดูดกลืนรังสีอินฟราเรดที่แตกต่างกันในแถบความยาวคลื่นจำเพาะด้วยการตรวจจับขนาดของกระแสเอาต์พุตบนอุปกรณ์ไวแสงอินฟราเรด จึงสามารถวัดความเข้มข้นของก๊าซที่จะวัดได้ตามกฎเบียร์-แลมเบิร์ต |
| ก๊าซที่วัดได้ | คาร์บอนไดออกไซด์ การวัดความบริสุทธิ์ที่ติดไฟได้หรือติดไฟได้ที่มีความแม่นยำสูง (แต่การตรวจจับที่ติดไฟด้วยอินฟราเรดไม่สามารถเป็น H2, NH3 ได้) เช่นเดียวกับก๊าซพิเศษบางชนิดที่ต้องการความแม่นยำในการตรวจจับสูง: ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์, โบรโมมีเทน, ซัลฟูริลฟลูออไรด์, ไนตรัสออกไซด์, ฟรีออน ฯลฯ |
| ข้อได้เปรียบ | ความแม่นยำสูง การเลือกสรรที่ดี ความน่าเชื่อถือสูง ไม่ขึ้นอยู่กับออกซิเจน ไวต่อการรบกวนจากสิ่งแวดล้อมน้อยกว่าหลักการมองเห็นเหมาะสำหรับทุกสถานที่โดยเฉพาะบริเวณที่เกิดการระเบิด |
| ข้อเสีย | การวัดประเภทของก๊าซมีน้อย โดยทั่วไปสามารถวัดได้ CO2, ก๊าซไฮโดรคาร์บอนที่ติดไฟได้, CO, NOX, SO2, SF6 ฯลฯ โดยความดัน อุณหภูมิ ความชื้น และฝุ่นมีผลกระทบมากกว่า ดังนั้นการประมวลผลล่วงหน้าควรจะดี ! |
| ตลอดชีวิต | ธรรมดา 3-5 ปี;ความแม่นยำสูง 10 ปี |
| ข้อจำกัด | การดูดซับก๊าซที่คล้ายกันอาจรบกวนซึ่งกันและกัน |
เลขที่.4: : เครื่องตรวจจับไอออไนซ์ด้วยภาพถ่าย
| คำอธิบาย | มีแหล่งกำเนิดของแสงอัลตราไวโอเลต และเครื่องตรวจจับสามารถตรวจจับสารเคมีได้ง่ายเมื่อสารเคมีถูกกระตุ้นให้ผลิตไอออนบวกและลบไอออไนซ์เกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลดูดซับแสง UV พลังงานสูง และโมเลกุลผลิตอิเล็กตรอนเชิงลบและก่อให้เกิดไอออนบวกเมื่อถูกกระตุ้นกระแสไฟฟ้าที่สร้างโดยอนุภาคไอออไนซ์เหล่านี้จะถูกขยายโดยเครื่องตรวจจับ และสามารถแสดงความเข้มข้นบนมิเตอร์ได้ไอออนเหล่านี้จะผ่านอิเล็กโทรดและรวมตัวกันกลับคืนสู่โมเลกุลอินทรีย์ดั้งเดิมในไม่ช้า |
| ก๊าซที่วัดได้ | การตรวจจับสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) เบนซีนที่มี VOC สารประกอบอินทรีย์คลอรีน ฟรีออน คีโตน เอมีน แอลกอฮอล์ อีเทอร์ เอสเทอร์ กรด และปิโตรเลียมไฮโดรคาร์บอน ฯลฯ ไม่ว่าจะทั้งหมดหรือเป็นก๊าซอินทรีย์เดี่ยว |
| ข้อได้เปรียบ | เวลาตอบสนองที่รวดเร็วและมีความไวสูง สามารถวัด VOCs ได้ที่ระดับ ppb |
| ข้อเสีย | ต้นทุนของเซ็นเซอร์ค่อนข้างสูงหลอดอัลตราไวโอเลตไอออนแสง PID มีแนวโน้มที่จะเกิดมลภาวะ |
| ตลอดชีวิต | 10,000 ชั่วโมง (13 เดือน) |
เลขที่.5: หลักการตรวจจับการนำความร้อน
| คำอธิบาย | ขึ้นอยู่กับหลักการที่ว่าค่าการนำไฟฟ้าของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์โลหะออกไซด์บางชนิดจะเปลี่ยนแปลงไปตามองค์ประกอบของก๊าซโดยรอบที่อุณหภูมิที่กำหนด |
| ก๊าซที่วัดได้ | วัดความบริสุทธิ์ของไฮโดรเจน ฮีเลียม อาร์กอน เอทิลีนออกไซด์ ฯลฯ หรือตรวจจับก๊าซพิเศษบางชนิดที่ต้องการราคาต่ำเท่านั้น เช่น ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ โบรโมมีเทน ซัลฟูริลฟลูออไรด์ ไนตรัสออกไซด์ ฯลฯ |
| ข้อได้เปรียบ | เซ็นเซอร์การนำความร้อนความเข้มข้นสูงส่วนใหญ่จะใช้เพื่อตรวจจับความเข้มข้นสูงของไฮโดรเจน ฮีเลียม อาร์กอน ETO SF6 ฯลฯ ที่มีความเข้มข้นสูงอย่างแม่นยำ เซ็นเซอร์เหล่านี้ทนทานต่อแรงดันสูงและมีความสามารถในการทำซ้ำได้ดี |
| ข้อเสีย |
สามารถตรวจจับก๊าซความเข้มข้นต่ำส่วนใหญ่ได้ ไม่สามารถแยกแยะก๊าซเฉพาะได้ สามารถวัดได้เฉพาะการมีหรือไม่มีก๊าซ ใช้ในการตรวจจับการรั่วไหล ไม่สามารถตรวจจับได้อย่างแม่นยำขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความชื้นของสภาพแวดล้อมภายนอกมีผลกระทบอย่างมากต่อความเป็นเส้นตรงของผู้ยากจน แม้ว่าความเป็นเส้นตรงจะไม่ดี แต่สามารถปรับเทียบผ่านการสอบเทียบแบบหลายจุดได้นอกจากนี้ยังมีความแม่นยำสูงการวัดผลระดับ ppm ความเข้มข้นต่ำไม่ดี ไม่สามารถวัดการวัดก๊าซผสม มีการรบกวน สามารถวัดได้ด้วยก๊าซเดี่ยวเท่านั้น ก๊าซพื้นหลังสำหรับไนโตรเจนหรืออากาศเป็นไปได้ |
| ตลอดชีวิต | 5 ปี |
| ข้อจำกัด | เช่น CO2, H2, Ar, He, ETO, SF6 การตรวจจับความเข้มข้นสูง, การวัดค่าการนำความร้อน, ความต้านทานแรงดันสูง, ไม่มีออกซิเจน |
เลขที่.6: หลักการตรวจจับเซมิคอนดักเตอร์
| คำอธิบาย | ใช้การดูดซับของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์บนแก๊ส เปลี่ยนความต้านทานของตัวต้านทานที่ไวต่อแก๊ส เพื่อตรวจสอบว่ามีหรือไม่มีแก๊ส |
| ก๊าซที่วัดได้ | ราคาต่ำ แต่ความเสถียรไม่ดี ปัจจุบันบริษัทของเรามีก๊าซเพียง 2 ชนิดเท่านั้น คือ โอโซนความเข้มข้นต่ำ และ VOC ราคาถูก |
| ข้อได้เปรียบ | ต้นทุนต่ำและมีความไวสูงเซ็นเซอร์วัดค่าการนำความร้อนความเข้มข้นต่ำของเราใช้หลักการนี้เช่นกัน |
| ข้อเสีย | ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความชื้นของสภาพแวดล้อมภายนอกมีผลกระทบอย่างมากจึงไม่มีความเป็นเส้นตรงสามารถใช้ได้เฉพาะในสภาพแวดล้อมของก๊าซพื้นหลังบางชนิดเท่านั้น ความเข้มข้นของก๊าซไม่มากในกรณีการตรวจจับเฉพาะในการวัดการรั่วไหลวัดผลการรั่วไหลได้ดี ความแม่นยำไม่สูงสัญญาณเตือนภัยในครัวเรือนในการใช้งานเพิ่มเติมไม่สามารถใช้ได้กับเครื่องตรวจจับก๊าซอุตสาหกรรม |
| ตลอดชีวิต | 2-3 ปี |
| ข้อจำกัด | จำเป็นต้องมีออกซิเจนความไว แต่ไม่มีความเป็นเส้นตรง ไม่มีการวัด |
หากต้องการซื้ออุปกรณ์วิเคราะห์ก๊าซและโซลูชันตรวจจับก๊าซแบบครบวงจร และรับข่าวสารและวิทยาศาสตร์อุตสาหกรรมก๊าซเพิ่มเติม โปรดติดต่อเรา!
ลิงค์ดาวน์โหลดไฟล์ PDF：หลักการเซ็นเซอร์ตรวจจับก๊าซทั่วไป.pdf