á 2024/05/28 454

Kynning á gasskynjara: Framkvæmdir, gerðir og vinna

Gasskynjarar eru bestu tæki í nútímatækni, við eftirlit og greiningu á ýmsum lofttegundum í fjölmörgum umhverfi.Geta þeirra til að breyta gasi í rafmagnsmerki með eðlisfræðilegum eða efnafræðilegum viðbrögðum gerir þau dýrmæt fyrir forrit, allt frá iðnaðaröryggi til öryggis heimilanna.

Þessi grein fjallar um mismunandi gerðir gasskynjara, kannar vinnu meginreglur þeirra, kosti og takmarkanir.Þegar við skoðum íhluti og virkni þessara skynjara, einkum víða notaða málmoxíðsskynjara, getum við þegið mikilvægi þeirra til að tryggja öryggi, viðhalda loftgæðum og styðja ýmsa iðnaðarferla.Að skilja hagnýta notkun, kvörðun og viðhald þessara skynjara eykur áreiðanleika þeirra og nákvæmni, sem gerir þá að topp verkfærum bæði í faglegum og innlendum aðstæðum.

Vörulisti

Mynd 1: Gasskynjari

Hvað er gasskynjari?

Gasskynjarar er tæki sem er hannað til að greina nærveru eða styrk lofttegunda í umhverfi.Það starfar með því að mæla breytingar á viðnám innra efnisins, sem býr til spennumun.Þessi spennumunur hjálpar til við að bera kennsl á og meta gerð og magn gas sem er til staðar.Sértæku lofttegundirnar sem skynjari getur greint fer eftir því efni sem það er gert úr.

Gasskynjarar umbreyta gasmagni í rafmagnsmerki með eðlisfræðilegum eða efnafræðilegum viðbrögðum.Þessi merki eru unnin til að veita læsileg gögn.Þau eru sérstaklega gagnleg til að greina eitruð og skaðleg lofttegundir, svo og jarðgasleka.Gasskynjarar mæla eldfim, eldfim og eitruð lofttegundir og jafnvel súrefnismagn, sem gerir þær góðar fyrir öryggi og loftgæði eftirlit.

Staðall fyrir afköst gasskynjara

Þegar þú velur gasskynjara er það nauðsyn að meta vandlega nokkrar lykilmælingar til að tryggja skilvirkni þeirra og nákvæmni í gasgreiningarforritum.Þessar forskriftir eru viðmiðanir fyrir afköst skynjarans, sérstaklega í stillingum þar sem öryggi er forgangsverkefni og í stjórnunarferli.

Viðbragðstími

Viðbragðstími er bilið milli upphafs snertingar gassins við skynjarann ​​og síðari merkisvinnslu skynjarans.Þessi færibreytur sem krefst tafarlausrar gasgreiningar til að koma í veg fyrir hættuleg atvik eða viðhalda heilleika ferlisins.Styttri viðbragðstímar eru ákjósanlegir í umhverfi þar sem skjót uppgötvun getur dregið úr áhættu, svo sem efnaplöntum eða lokuðum rýmum með hugsanlegum gasleka.Í hagnýtum aðgerðum er gasskynjari með viðbragðstíma minna en 10 sekúndur tilvalinn til að greina skyndilega leka.Þetta gerir ráð fyrir skjótum viðbragðsaðgerðum, svo sem brottflutningi eða lokun kerfisins.

Mynd 2: Svar og bata tími gasskynjarans

Uppgötvunarfjarlægð

Greiningarfjarlægð er hámarks svið þar sem skynjarinn getur í raun greint gas frá uppruna sínum eða leka.Þessi forskrift ræður hvar skynjarar ættu að vera settir til að tryggja alhliða eftirlit.Í stórum iðnaðaruppsetningum verður að vera í staðsetningu skynjara til að ná til allrar aðstöðunnar og tryggja að jafnvel minniháttar losun gas sé greind áður en hún stigmagnast í hættulegt stig.Til dæmis eru skynjarar með greiningarfjarlægð 1-2 metra oft settir nálægt hugsanlegum lekapunktum en þeir sem eru með meiri svið (allt að 10 metrar) geta fylgst með breiðari svæðum frá miðstöðum.

Rennslishraði

Mynd 3: Skematísk mynd af gasflæðisskynjara

Rennslishraði táknar rúmmál lofts eða gas sem verður að renna yfir skynjarann ​​til að mynda greinanlegt merki.Til að tryggja nákvæma upplestur á gasstyrknum þarf að stilla þetta hlutfall á réttan hátt.Ófullnægjandi rennslishraði getur leitt til seinkaðrar uppgötvunar eða rangra jákvæða, sem skerða öryggis- og rekstrarhagkvæmni.Rekstraraðilar geta aðlagað loftræstikerfi eða notað hjálparviftur til að viðhalda hámarks rennslishraða yfir skynjara.Að tryggja rennslishraða 0,5 til 2 lítra á mínútu yfir skynjarann ​​getur aukið greiningarnákvæmni verulega í umhverfi með breytilegum loftstreymisaðstæðum.

Skynjari framleiðsla breytu

Gasskynjarar mæla og tilkynna greind lofttegundir á ýmsum sniðum til að mæta mismunandi eftirlitsþörfum.

Prósent lel (lægri sprengiefni)

Mælir minnsta styrk eldfims gas sem getur haldið uppi loga þegar blandað er saman við loft og kviknað.Þörf fyrir öryggi í umhverfi með sprengiefni.Lestur á 0% lel bendir til þess að ekkert gas sé til staðar, en 100% lel þýðir að styrkur gassins hefur náð eldfimum mörkum og stafar af verulegri sprengingaráhættu.Rekstraraðilar fylgjast með Lel til að tryggja að gasmagn haldist undir hættulegum viðmiðunarmörkum.Reglulegar ávísanir og tafarlausar aðgerðir á miklum upplestrum til að koma í veg fyrir slys.

Prósent bindi

Reiknar út rúmmál leysisins deilt með heildar rúmmáli allra íhluta, margfaldað um 100%.Sjaldgæfari fyrir greining á gasi en gagnlegt fyrir notkun sem felur í sér gas-vökva milliverkanir.Nákvæm mæling á styrk gas í fljótandi blöndum hjálpar til við gæðaeftirlit og hagræðingu ferla.

Hlutar á milljón (ppm)

Mælir styrkur gas í ppm, sem gerir kleift að fylgjast með nákvæmu eftirliti með mjög lágu gasi.Nauðsynlegt til að greina snefil lofttegundir í umhverfiseftirliti og gæðaeftirliti.Stöðugt eftirlit tryggir samræmi við öryggis- og umhverfisreglugerðir.Fylgst er með litlum sveiflum til að bera kennsl á möguleg mál snemma.

Lekamælingar (ml/mín.

Gefur til kynna þann hraða sem gas sleppur úr kerfi.Það hjálpar til við að bera kennsl á og mæla leka.Með því að nota þessar upplýsingar geta rekstraraðilar tryggt heilleika kerfisins, forðast mikið tap og framkvæmt viðhald og viðgerðir á réttum tíma.

Neyslumælingar (ml/l/klst.)

Endurspeglar það hraða sem gas er neytt í ferli.Framúrskarandi til notkunar í iðnaðarferlum og líffræðilegum rannsóknum, til dæmis.Það er mögulegt að bera kennsl á óhagkvæmni og hámarka ferla með því að fylgjast með gasneysluhlutfalli.

Þéttleikamælingar (mg/m³)

Veitir innsýn í eðlisfræðilega eiginleika gassins í tilteknu bindi.Gagnlegt við mengunarvarnir og loftgæðamat.Tryggir að fylgja umhverfisstaðlum og hjálpartæki við hönnun árangursríkra mengunareftirlitsaðgerða.

Undirskrift eða litróf mælingar

Býður upp á litróf undirskrift lofttegunda sem eru til staðar, oft sýnd sem litskiljun.Notað í háþróaðri greiningartækni eins og gasskiljun.Ítarleg greining á gassamsetningu og styrk hjálpar til við að bera kennsl á mengun og tryggja hreinleika vöru.

Þessi merki eru unnin til að veita rauntíma gögn um styrk gas og aðstoða sjálfvirk stjórnkerfi.

Algengt Framleiðsla merki frá gasskynjara	Aðgerðir
Analog spennu	stöðugt rafmagnsmerki tákna breytilegar upplýsingar
Púlsmerki	Stuttar orkusprengingar sem notaðar eru til tímasetningar og samstillingu
Analog straumar	Rafstraumar breytilegir að stærð Til að koma upplýsingum á framfæri
Skiptu um eða gengi framleiðsla	Aðferðir sem opna eða loka hringrásum Stjórna rafstreymi

Kort 1: Útgangsmerki gasskynjara og aðgerðir

Tegundir gasskynjara byggðar á vinnureglum

Gasskynjarar eru flokkaðir eftir rekstrarreglum þeirra.Hver gerð hefur sérstaka einkenni, kosti og galla, sem gerir þau hentug fyrir ýmis forrit og umhverfi.

Hálfleiðari / málmoxíð-undirstaða gasskynjari

Mynd 4: Skematískir hálfleiðari / málmoxíð byggir á gasskynjara hlutum

Mynd 5: Hálfleiðari gasskynjari raunverulegur

Þessir skynjarar bera kennsl á lofttegundir með því að fylgjast með breytileika í viðnám hálfleiðara þegar það kemst í snertingu við lofttegundir.Algengt er að þeir fella málmoxíðskynjunarhluta, eins og tin díoxíð (SNO2), sett á undirlag búin með rafskautum og hitunarþátt.Porous eðli málmoxíðlagsins eykur yfirborðið sem er fáanlegt fyrir gas milliverkanir.Þar sem lofttegundir eru aðsogaðar á þetta lag koma fram breytingar í rafleiðni skynjarans, sem aftur breytir viðnám hans.Þessir skynjarar eru sérstaklega viðkvæmir fyrir fjölbreyttum fjölda lofttegunda og eru hagkvæmir fyrir framleiðslu.Engu að síður þurfa þeir venjubundna kvörðun og afköst þeirra hafa áhrif á hitastig og rakastig.

Kostir:

• Einföld uppbygging

• Lítill kostnaður

• Mikil uppgötvunarnæmi

• Hröð viðbragðshraði

Ókostir:

• Lítið mælingarsvið

• Áhrif af öðrum lofttegundum og hitastigi

Rafefnafræðileg gasskynjari

Mynd 6: Skýringar rafefnafræðilegir skynjari

Mynd 7: Dæmi um rafefnafræðilegan skynjara til eitraðra og eldfimrar gasgreiningar

Rafefnafræðilegir skynjarar mæla styrk lofttegunda með því að oxa eða draga úr markgasinu við rafskaut og skrá strauminn sem þetta ferli býr til.Þessi tæki eru með að virka, bústað og viðmiðunarrafskaut á kafi í salta, allt sem er að finna í litlu húsi sem felur í sér gasgeislanlega himnu.Lofttegundir fara í gegnum þessa himnu og taka þátt í redox viðbrögðum við vinnandi rafskautið og framleiða straum sem er í beinu hlutfalli við styrkur gassins.Þessir skynjarar, sem eru þekktir fyrir óvenjulega sérstöðu og nákvæmni, geta verið í hættu vegna nærveru annarra lofttegunda og hafa tilhneigingu til að hafa endanlegt rekstrarlíf vegna smám saman eyðingar virkra efna þeirra.

Kostir:

• Hröð viðbragðstími

• Góð línuleg framleiðsla

• Mikil nákvæmni

Ókostir:

• Þarftu súrefnisríkt umhverfi

• neyta fljótandi raflausna

• Næmt fyrir hitastigi, rakastigi og þrýstingsbreytingum

Gasskynjari sem ekki er sundurlaus innrautt (NDIR)

Mynd 8: Skematískir ndir skynjari hlutar

Mynd 9: Raunverulegur NDIR skynjari

Ndir skynjarar nota innrautt ljós Uppspretta og skynjari til að ákvarða gasstyrk í gegnum innrautt frásog.Þeir eru búnir með innrauða ljósgjafa, hólf fyrir bensín Sýnishorn, bylgjulengd sía og innrautt skynjari.Þegar lofttegundir gleypa Sérstakar bylgjulengdir innrautt ljós, skynjari skynjari magngreinir Umfang þessarar frásogs til að meta styrk gassins.Þessir skynjarar hrósa Mikil nákvæmni og langlífi og eru ekki næm fyrir eitrun skynjara. Samt sem Innrautt ljós.

Kostir:

• Mælir lofttegundir eins og CO2

• þarf ekki súrefni

• Mikil mælingarstyrksgeta

• Góður stöðugleiki og lítill viðhaldskostnaður

Ókostir:

• Mikil orkunotkun

• Dýr

• Flóknar uppbyggingar og kröfur um hugbúnað/vélbúnað

Catalytic gasskynjari

Mynd 10: Skematískir hvata skynjari

Mynd 11: Dæmi um hvata skynjara

Hvata skynjarar bera kennsl á eldfim lofttegundir með hvata perlu sem breytir viðnám hennar við oxun gas.Þessir Skynjarar fela í sér hvatahúðað skynjunarperlu samhliða tilvísun frumefni, raðað í stillingu Wheatstone Bridge innan verndar hylki.Oxun eldfims lofttegunda á yfirborðinu framleiðir hiti, sem leiðir til viðnámsbreytinga sem hringrásin greindi.Árangursrík í Þessir skynjarar greina hratt lágan styrk lofttegunda, þessir skynjarar þurfa Tilvist súrefnis og getur verið í hættu með sérstökum efnaefni.

Kostir:

• Sterk mótspyrna gegn hörðu loftslagi og eitruðum lofttegundum

• Langt þjónustulíf

• Lítill viðhaldskostnaður

Ókostir:

• Hætta á sprengingu eða eldi í dimmu umhverfi

• Næmt fyrir eitrun með súlfíði og halógen efnasamböndum

• Stærri villur í umhverfi með litlu súrefni

Ljósmyndunarskynjari (PID)

Mynd 12: Skematískir PID hlutar

Mynd 13: PID dæmi

Ljósmyndunarskynjarar (PID) nota Útfjólublátt ljós til að jónast lofttegundir og mæla rafstrauminn framleiddur með þessum jónum til að meta styrk gas.Kerfið samanstendur af UV lampa, An jónunarhólf og rafskaut.Jónun gassameinda kallar fram Rafstraumur yfir rafskautin, sem tengjast beint við Styrkur rokgjarnra lífrænna efnasambanda (VOC).PIDS bjóða upp á mikla næmi til VOC og hröðra uppgötvunargetu, þó þeir séu dýrir og frammistaða þeirra er hægt að hafa áhrif á umhverfisbreytur eins og rakastig og hitastig.

Kostir:

• Mikil næmi

• Ekkert eiturvandamál

• Getur greint yfir 400 tegundir af rokgjörn lífrænum lofttegundum

Ókostir:

• Mikill kostnaður við lampauppbót

• Get ekki mælt loft, eitruð lofttegundir eða jarðgas

Hitaleiðni gasskynjari

Mynd 14: Skematísk hitaleiðni skynjara hlutar

Mynd 15: Dæmi um hitaleiðni skynjara

Hitaleiðni skynjarar meta Tilbrigði í hitaleiðni vegna mismunandi lofttegunda.Þessir skynjarar Felldu venjulega tvo hitauppstreymi, svo sem hitauppstreymi eða hitauppstreymi Leiðarar, raðað í stillingu brú hringrásar.Einn þáttur er afhjúpaður að markgasinu á meðan önnur tengi við viðmiðunargas.Breytingar á Gassamsetningin breytir hitaleiðni í kringum skynjarann ​​og hefur áhrif á hitastig þess og viðnám.Þessi breyting er síðan magngreind með hringrásinni. Þessi tæki eru einföld, öflug og fær um að greina margar lofttegundir, Þó þeir bjóða upp á minna næmi og eru næmir fyrir breytingum á umhverfi hitastig.

Kostir:

• Breitt uppgötvunarsvið

• Góður stöðugleiki í vinnu

• Langt þjónustulíf

• Engin vandamál um öldrun hvata

Ókostir:

• Léleg uppgötvun nákvæmni

• Lítil næmi

• Næmt fyrir hitastigi

Gasskiljun greiningartæki

Mynd 16: Skematískir litskiljunargreiningarhlutar

Mynd 17: Gasskiljun greiningartæki raunverulegur

Gasskiljun greiningaraðila aðgreina og magnaðu íhluti gasblöndu með fjölbreyttum skynjara.Þeir samanstanda af inndælingartæki, litskiljun, burðargaskerfi og a skynjari, allt til húsa innan stjórnaðs umhverfis.Bensínsýni eru kynnt í gegnum inndælingartækið að súlunni, þar sem þeir eru aðskildir eftir því hvernig Þeir hafa samskipti við efni dálksins.Aðskildu íhlutirnir eru þá greindur og mældur með skynjara.Þessir greiningaraðilar bjóða upp á mikla nákvæmni og geta greint flóknar blöndur, en samt eru þær kostnaðarsamar, eftirspurnarmeðferðir, og eru fyrirferðarmeiri miðað við aðra gasskynjara.

Kostir:

• Mikil næmi

• Hentar við ör- og snefilgreiningu

• Getur greint flóknar fjölfasa aðskilnaðar lofttegundir

Ókostir:

• Get ekki náð stöðugri sýnatöku og greiningu

• Hentar betur til greiningar á rannsóknarstofu en eftirlit með gasi á iðnaði

Þéttni byggð gasskynjari

Mynd 18: Skematísk þéttni sem byggir á skynjara

Mynd 19: Þéttni byggir skynjari raunverulegur

Þétti skynjarar bera kennsl á vaktir í Þéttni vegna breytinga á rafstöðvastöðunni í gasi sem frásogast á yfirborð skynjarans.Þessir skynjarar samanstanda af þétti sem felur í Á MEMS vettvangi til að auka samkvæmni.Frásog gassameinda breytir rafstöðugleika, sem leiðir til breytinga á þéttni sem er síðan magngreindur.Þó að þessir skynjarar séu einstaklega viðkvæmir og tilvalnir fyrir Að greina raka, þeir eru næmir fyrir umhverfisáhrifum eins og hitastig.

Kostir:

• Mikil næmi

• Hröð viðbragðstími, hentugur fyrir rauntímaeftirlit

• Lítil orkunotkun

Ókostir:

• Langtíma stöðugleikamál

• Krossnæmi fyrir öðrum lofttegundum

• Takmörkuð uppgötvunarsvið

Acoustic-undirstaða gasskynjarar

Mynd 20: Skematískir hljóðeinangraðir gasskynjari hlutar

Mynd 21: Acoustic-undirstaða gasskynjarar

Hljóðskynjarar starfa út frá hugtak sem breytist á gassamsetningu hefur áhrif á hljóðhraða innan blanda.Þeir eru búnir með hljóðbylgju sendanda og móttakara, stillt innan hólfa eða meðfram leið þar sem gasblöndan getur haft samskipti við Hljóðbylgjur.Tilbrigði í hljóðeinangruninni vegna þessa samspils eru skráðir og greindir.Þessir skynjarar bjóða upp á ekki ífarandi eftirlit og hröð uppgötvun breytinga, en samt geta þær lent í áskorunum með nákvæmni og þarf oft reglulega kvörðun.

Kostir:

• Greina taug og þynnupakkana

• Rafhlöðulaus, hentugur fyrir þráðlaus forrit

• nothæft í hörðum og snúningshlutum

Ókostir:

• Erfitt að meðhöndla við framleiðslu vegna smæðar

Calorimetric gasskynjari

Mynd 22: (a) Skýringarmynd af uppbyggingu tækisins og vinnandi meginreglu og (b) ljósmynd af kalorímetric-TGS tæki.(c) Skematísk og ljósmynd af mælikerfinu fyrir calorimetric-TGS tækin.

Calorimetric skynjarar greina hitaafbrigði sem stafar af efnafræðilegum viðbrögðum milli markgassins og sértækra hvarfefni.Þessi tæki eru búin viðbragðshólf sem inniheldur a Hvati eða hvarfefni sem, þegar það bregst við gasinu, býr til hita.Þetta Hækkun eða lækkun hitastigs er síðan mæld með samþættum hitastigskynjari.Þó að þessir skynjarar séu sérstaklega árangursríkir fyrir Að greina ákveðnar lofttegundir, þær hafa tilhneigingu til að sýna hægari viðbragðstíma og minna Næmi en aðrar skynjarategundir.

Kostir:

• Hröð viðbragðstími fyrir rauntíma eftirlit

• Einföld hönnun

• Langtíma stöðugleiki og áreiðanleiki

• Lítil orkunotkun

Ókostir:

• Hvatar hafa takmarkaðan líftíma og geta brotið niður

• Hægari viðbragðstími fyrir mjög lágan gasþéttni

Segulgasskynjari

Mynd 23: Seguláhrif notuð við framleiðslu gasskynjunarbúnaðarins.(a) Halláhrif, (b) Kerr Effect.(c) Ferromagnetic Resonance (FMR) áhrif. (d) Magneto-plasmonic áhrif.(e) Segulmót eða snúningsáhrif.(f) Magnetostatic snúningsbylgju (MSW) áhrif.

Mynd 24: Segulskynjari raunverulegur

Segulskynjarar nota segulmagnið Einkenni sérstakra lofttegunda, svo sem súrefnis, til að ákvarða þeirra einbeiting.Þessi tæki eru með segulefni sem breyta þeirra segulmagnaðir eiginleikar þegar þeir verða fyrir ákveðnum lofttegundum.Þessar breytingar greinast með segulsviðskynjara sem er samþættur í einingunni.Breytingin í segulmagnaðir eiginleikar af völdum nærveru markgassins eru mældir og greind.Segulskynjarar bjóða upp á mikinn stöðugleika og eru að mestu leyti tæmandi truflun frá öðrum lofttegundum.Hins vegar geta þeir aðeins greint paramagnetic lofttegundir og hafa tilhneigingu til að vera flóknari og dýrari.

Kostir:

• Óánægð aðgerð

• Hröð uppgötvun og rauntíma eftirlit

• Sumar gerðir þurfa ekki utanaðkomandi afl

Ókostir:

• Flókið og dýrt

• Krefjast tíðra kvörðunar

• Getur aðeins mælt lofttegundir með sértækum segulmagni

• Ófær til ytri segulsviðs og hitabreytingar

Íhlutir málmoxíð gasskynjara

Mynd 25: Skematískir þættir málmoxíðsskynjara

Gasskynjunarlag: Gasskynjunarlagið er kjarni skynjarans og greinir breytingar á gasstyrk.Það virkar sem efnafræðilegur og breytir viðnám þegar hann verður fyrir sérstökum lofttegundum.Venjulega úr tinioxíði (SNO₂), sem hefur umfram rafeindir (gjafaþættir), breytir það viðnám í viðurvist eitruðra lofttegunda.Þessi viðnámsbreyting hefur áhrif á núverandi flæði, samsvarar styrk gas, sem gerir gasskynjunarlagið, til nákvæmrar gasgreiningar.

Hitunarspólu: Hitunarspólan eykur næmi og skilvirkni gasskynjunar lagsins með því að halda því við háan hita.Hann er gerður úr nikkel-króm, þekktur fyrir háan bræðslumark, það er stöðugt undir stöðugum hita.Þessi upphitun virkjar gasskynjunarlagið og gerir það kleift að bregðast betur við lofttegundum.Hitunarspólan tryggir hagkvæman skynjara árangur með því að veita hitauppstreymi stöðugt.

Rafskautslína: Rafskautslínan sendir litlu straumana á skilvirkan hátt frá gasskynjunarlaginu.Hann er smíðaður úr platínu, verðlagður fyrir leiðni sína, og tryggir nákvæma núverandi sendingu og mælingu.Þessi skilvirka rafeindahreyfing er góð fyrir nákvæmni skynjarans við uppgötvun gas.

Rafskaut: Rafskautið tengir framleiðsla gasskynjunarlagsins við rafskautalínuna.Búið til úr gulli (Au - aurum), yfirburða leiðara, tryggir það lágmarks mótstöðu og skilvirka núverandi smit.Þessi tenging er mikilvæg fyrir nákvæmar mælingar á gasstyrk, sem gerir kleift að flytja óaðfinnanlegt rafmagnsmerki frá skynjunarhlutanum yfir í framleiðslustöðvarnar.

Pípulaga keramik: pípulaga keramik, venjulega úr áloxíði (al₂o₃), situr á milli hitaraspólunnar og gasskynjunarlagsins.Hátt bræðslumark þess styður innbrunaferlið skynjunarlagsins, viðheldur mikilli næmi og skilvirkum framleiðslustraumi.Pípulaga keramikið býður upp á stöðugleika og hitauppstreymi, verndar innri hluti skynjarans og eykur endingu og afköst.

Möskva yfir skynjunarhlutann: Metal möskva nær yfir skynjunarþáttinn og varpar viðkvæmum íhlutum frá ryki og ætandi agnum.Þessi möskva verndar skynjarann ​​gegn ytri mengunarefnum og viðheldur heilleika gasskynjunar lagsins og langlífi.Með því að sía skaðlegar agnir tryggir möskva að skynjarinn starfar nákvæmlega og áreiðanlega yfir langan tíma.

Hvernig gasskynjarar virka?

Grunntækni

Gasskynjarar nota efnafræðilegan, venjulega úr tinioxíði (SnO2).Sno2 er hálfleiðari af gerðinni sem hefur margar ókeypis rafeindir, sem eru góðar til að framkvæma rafmagn.

Virka í hreinu lofti

Í hreinu lofti festast súrefnissameindir frá andrúmsloftinu við SNO2 yfirborðið.Þessar súrefnissameindir fanga ókeypis rafeindir úr SNO2 og skapa hindrun sem stöðvar straumstreymi.Þess vegna er framleiðsla skynjarans núll eða í grunnlínu.

Viðbrögð við eitruðum eða eldfimum lofttegundum

Þegar þessar lofttegundir verða fyrir eitruðum eða eldfimum lofttegundum bregðast þessar lofttegundir við súrefnið á Sno2 yfirborðinu og losa fastar rafeindir.Þessi aukning á frjálsum rafeindum eykur leiðni SNO2.Stig þessarar leiðni breytinga samsvarar styrk gassins.

Hvernig á að nota gasskynjara?

Mynd 26: Gasskynjari og 4 skautanna

Grunn gasskynjari er með sex skautanna: fjórir fyrir inntak/úttak (merktir A, A, B, B) og tveir til að hita spólu (merkt H, H).Hægt er að nota innsláttar/úttaksstöðvarnar til skiptis.Gasskynjarar koma oft sem einingar sem fela í sér skynjarann ​​sjálfan og samanburðar IC.Þessar einingar hafa venjulega fjóra skautana: VCC (aflgjafa), GND (jörð), stafræn framleiðsla (merki sem gefur til kynna tilvist gas) og hliðstæða framleiðsla (stöðug spenna sem gefur til kynna gasstyrk).

Auka framleiðsla skynjara

Þar sem gasskynjarinn einn framleiðir lítinn framleiðsla (í millivolt) er ytri hringrás nauðsynleg til að umbreyta þessari framleiðsla í stafrænt merki.Þessi umbreyting notar samanburð (oft LM393), stillanlegan potentiometer og viðbótarviðnám og þétta.LM393 samanburðurinn tekur afköst skynjarans, ber hann saman við viðmiðunarspennu og veitir stafræna framleiðsla.Potentiometer setur gasstyrkinn sem kallar fram mikla framleiðsla.

Grunnrásarmynd af gasskynjaraeiningunni

Mynd 27: Grunnrásarmynd af gasskynjara í gasskynjaraeiningunni

Gasskynjara hringrásin inniheldur inntak/úttaksstöðvar (A og B) og hitara skautanna (H).Hitunarspólan verður að fá næga spennu til að virkja skynjarann.Án þessarar inntaksspennu er framleiðslustraumurinn hverfandi.Þegar það hefur verið knúið getur skynjunarlagið greint lofttegundir.

Engin bensín til staðar:

Viðnám skynjunarlagsins er óbreytt, sem leiðir til lágmarks framleiðslustraums.

Bensín til staðar:

Forhitaða spólan auðveldar uppgötvun með því að breyta viðnám efnisins og breyta straumstreymi við álagsþol (RL).

Gildi RL, venjulega á milli 10kΩ til 47kΩ, er kvarðað út frá viðeigandi næmi fyrir styrkur gas.Lægri viðnámsgildi draga úr næmi en hærri viðnámsgildi auka næmi.Hringrásin inniheldur einnig LM393 op-AMP, sem breytir hliðstætt merkinu í stafrænt.10k potentiometer um borð gerir kleift að stilla næmi skynjaraeiningarinnar.Tveir ljósdíóða veita sjónræna vísbendingar: einn fyrir kraft (sem gefur til kynna að borðið sé knúið) og einn til að kveikja (sem gefur til kynna að settur þröskuldur sé náð).Aftengingarþéttar draga úr hávaða, tryggja stöðugan og nákvæman skynjara.

Vinsælastir gasskynjarar

MQ röð hálfleiðara gasskynjara, þar á meðal gerðir eins og MQ-2, MQ-3, MQ-4, MQ-5, MQ-6, MQ-7, MQ-8, MQ-9, MQ-131, MQ-135, MQ-136, MQ-137, MQ-138, MQ-214, MQ-303A, MQ-306A og MQ-309A, eru vel virt fyrir áreiðanleika þeirra og nákvæmni í ýmsum forritum.Þessir skynjarar uppfylla fjölbreytt úrval af umhverfis- og iðnaðarþörf.

Mynd 28: Tafla yfir mismunandi gerðir af gasskynjara

MQ-2: Skynjar eldfimar lofttegundir og reyk.

Hitið skynjarann ​​í sólarhring.Kvarða með þekktum styrk markgassins, svo sem 1000 ppm af metani.Stilltu álagsmótstöðu út frá framleiðsluspennunni.

Fylgstu með hægri aukningu á viðnám þegar innri hitari stöðugir.Gakktu úr skugga um að skynjarinn hafi að fullu hitnað áður en hann tekur upplestur til að forðast ónákvæmni.

MQ-3: Greining á áfengisgufu, oft notuð í öndunarfærum.

Hitaðu skynjarann ​​í að minnsta kosti 48 klukkustundir fyrir fyrstu notkun.Kvarða með 0,4 mg/l áfengi í loftinu.Stilltu álagsþolið til að passa við sérstakar þarfir notkunar.

Fylgstu með næmni svif við kvörðun og stilltu millibili út frá stöðugleika.Taktu upp umhverfishita og rakastig þar sem þeir hafa áhrif á nákvæmni.

MQ-4: Metan og jarðgas uppgötvun.

Hitið í sólarhring.Kvarða í stýrðu umhverfi með 5000 ppm metani.Stilltu álagsþolið í samræmi við það.

Fylgstu vel með viðbragðstíma.Hæg svörun getur bent til vandamála við hitarann ​​eða hitastigið í umhverfinu.

MQ-5: LPG, jarðgas og kolgas uppgötvun.

Svipað og MQ-4 en kvarða fyrir margar lofttegundir með því að nota sérstakan styrk.

Haltu stöðugu umhverfi meðan á kvörðun stendur.Hitasveiflur geta valdið verulegum breytileika í upplestrum.

MQ-6: Greinir LPG, bútan, ísóbútan og própan.

Hitið og kvarðað eins og með MQ-5.Tryggja rétta loftræstingu til að forðast þéttni með gasi við kvörðun.

Gefðu gaum að bata skynjara eftir útsetningu fyrir háum gasstyrk.Langvarandi váhrif getur mettað skynjarann ​​og krafist lengri bata.

MQ-7: Kolmónoxíð uppgötvun.

Hitið í 48 klukkustundir.Kvarða í 100 ppm Co umhverfi.Stilltu álagsþolið til að passa við næmi sem óskað er.

Fylgstu með hegðun við sveiflukennd hitastig þar sem CO skynjarar eru viðkvæmir fyrir hitabreytingum.Framkvæmdu bóta reiknirit ef þörf krefur.

MQ-8: Vetnisgasgreining.

Hitið í sólarhring.Kvarða í 1000 ppm vetnisumhverfi.Stilltu álagsþol fyrir bestu afköst.

Gakktu úr skugga um að kvörðunarumhverfið sé laust við aðrar lofttegundir og mengunarefni, þar sem vetnisskynjarar eru mjög viðkvæmir fyrir mengun.

MQ-9: Skynjar kolmónoxíð og eldfim lofttegundir.

Hitið í 48 klukkustundir.Kvarða sérstaklega fyrir CO og eldfim lofttegundir með þekktum styrk.Stilltu hleðsluviðnám fyrir hverja gasgreiningu.

Gakktu úr skugga um að kvörðun fyrir eitt gas truflar ekki næmi fyrir hinu.Einbeittu þér að tvöföldum gasgreiningargetu.

MQ-131: Ósongreining.

Hitið í sólarhring.Kvarða í 0,1 ppm óson umhverfi.Stilltu álagsviðnám í samræmi við það.

Athugaðu næmi skynjara reglulega og kvarða þar sem ósonskynjarar geta brotið niður með tímanum með útsetningu fyrir miklum styrk.

MQ-135: Loftgæða skynjari sem uppgötvar NH3, NOX, áfengi, bensen, reyk og CO2.

Hitið í sólarhring.Notaðu ýmis stjórnað gasumhverfi til að kvarða fyrir hvert sérstakt gas.

Haltu smáatriðum yfir kvörðunarstillingar fyrir hverja gasgerð.Regluleg endurkorun er góð til að viðhalda nákvæmni vegna breitt svið greinanlegra lofttegunda.

MQ-136 til MQ-309A: Hver skynjari miðar við sérstakar lofttegundir og hefur svipaða kvörðun og lýst er sem MQ-135.

Hitið í sólarhring og notið ýmis stýrt gasumhverfi til að kvarða fyrir hvert sérstakt gas.

Skilja sérstaka næmi og þversnið hvers skynjara.Reglulegt viðhald, kvörðun og umhverfisstjórnun eru lykilatriði fyrir hámarksárangur.

Forrit gasskynjara

Iðnaðaröryggi: Í iðnaðarumhverfi fylgjast gasskynjarar eitruð lofttegundir eins og kolmónoxíð, metan og brennisteinsvetni.Þessir skynjarar eru settir upp á svæðum sem eru viðkvæmir fyrir leka, svo sem efnaverksmiðjum, framleiðslueiningum og geymsluaðstöðu.Þeir starfa stöðugt og senda rauntíma gögn til aðal stjórnkerfi.Þegar gasmagn fer yfir stillt viðmiðunarmörk kallar kerfið viðvaranir og sjálfvirkar lokanir til að koma í veg fyrir hættu.Rekstraraðilar kvarða reglulega þessa skynjara og framkvæma vettvangseftirlit og núll-span kvörðun til að tryggja nákvæmni.

Öryggi heimilanna: Heima greina gasskynjarar leka af jarðgasi eða própani, koma í veg fyrir sprengingar eða eitrun.Þessir skynjarar eru oft hluti af Smart Home Systems, viðvart húseigendum í gegnum snjallsíma eða hafa samband við neyðarþjónustu.Þeir eru venjulega settir upp í eldhúsum, kjallara eða nálægt gasbúnaði.Húseigendur ættu reglulega að prófa þessi tæki og skipta um rafhlöður eftir þörfum til að halda þeim í rekstri.

Olíu- og gasiðnaður: Á olíubílum fylgjast með gasskynjara rokgjörn lífrænum efnasamböndum (VOC) og öðrum hættulegum lofttegundum.Þessir skynjarar eru smíðaðir til að standast harðar aflandsaðstæður, svo sem mikinn hitastig og rakastig.Þau eru hluti af stærra öryggiskerfi sem felur í sér loftræstingarstýringu og lokun á neyðartilvikum.Daglegar skoðanir tryggja að skynjarar séu lausir við mengunarefni og virka rétt, með leiðréttingum á staðnum sem gerðar eru með flytjanlegum kvörðunartækjum.

Gestrisniiðnaður: Á hótelum framfylgja gasskynjarar ekki reyklausri stefnu með því að greina sígarettureyk og kveikja á loftræstikerfi eða viðvörun.Þessir skynjarar hjálpa til við að taka strax upp brot og viðhalda reyklausu umhverfi.Reglulegt viðhald athugar hreina skynjara og sannreyna næmi þeirra fyrir reyk agnum.

Skrifstofuumhverfi: Í skrifstofubyggingum fylgjast gasskynjarar með loftgæði innanhúss, með áherslu á mengunarefni eins og koltvísýring, VOC og svifryk.Þessir skynjarar hafa samþætt með loftræstikerfi og stjórna loftflæði til að tryggja heilbrigt vinnusvæði.Stjórnarstjórar greina skynjara gögn til að hámarka loftræstingu, draga úr orkukostnaði en viðhalda loftgæðum.Reglubundnar kvörðun og uppfærslur á hugbúnaði eru gerðar til að auka afköst skynjara.

Loftkælingarkerfi: Gasskynjarar í loft hárnæring stjórna CO2 stigum og bæta loftgæði innanhúss.Hluti af sjálfvirku kerfi, þeir stilla loftræstingarhraða út frá rauntíma CO2 styrk.Tæknimenn athuga virkni skynjara meðan á venjubundnu viðhaldi stendur til að tryggja nákvæma upplestur og ákjósanlegan loftgæði.

Eldgreiningarkerfi: Gasskynjarar í eldskynjunarkerfi bera kennsl á reyk og eitruð lofttegundir eins og kolmónoxíð snemma.Þeir veita viðvaranir, sem gerir kleift að flytja tímanlega brottflutning og brunavarnir.Starfsmenn brunavarna prófa þessi kerfi reglulega með því að líkja eftir reykskilyrðum til að tryggja svörun og áreiðanleika skynjara.

Námuvinnsla: Í námuvinnslu greina gasskynjarar hættulegar lofttegundir eins og metan og kolmónoxíð, til öryggis starfsmanna.Þessir skynjarar eru hluti af öryggiskerfi netsins, sem veitir stöðugt eftirlit og sjálfvirkar loftræstingaraðlögun.Miners eru einnig með flytjanlegan gasskynjara sem viðbótaröryggisráðstöfun.Regluleg þjálfun á skynjara og neyðarviðbragðsaðferðir tryggir viðbúnað.

Andareglur: Gasskynjarar í öndunargreiningartækjum mæla blóðsalsinnihald (BAC) með því að greina etanól í andardrætti.Þessi tæki eru notuð af löggæslu og einstaklingum til eftirlits og krefjast kvörðunar með þekktum etanólstaðlum til að viðhalda nákvæmni.Notendur fylgja ströngum samskiptareglum, svo sem að tryggja að tækið sé við réttan hitastig og forðast mengun, til að tryggja áreiðanlegar niðurstöður.

Niðurstaða

Þegar líður á tæknina verða gasskynjarar að verða öflugri og breiðari, auka afköst þeirra og gera þá krafist á mörgum sviðum, þar á meðal iðnaðaröryggi og öryggi heimilanna.Að skilja hvernig gasskynjarar virka og hvernig eigi að viðhalda þeim undirstrikar tæknilegt mikilvægi þeirra og verulegt framlag til að vernda líf og bæta gæði umhverfis okkar.Hvort sem það er í verksmiðjum, heimilum eða almenningsrýmum, þá eru gasskynjarar lykillinn að öruggari og heilbrigðari framtíð.Þegar líður á tæknina verða gasskynjarar að verða meiri framþróun og vel þróuð, auka afköst þeirra og gera þá ómissandi á mörgum sviðum, þar á meðal iðnaðaröryggi og öryggi heimilanna.

Algengar spurningar [FAQ]

1. Hvað eru gasskynjararnir?

Gasskynjari er tæki sem skynjar nærveru og styrk lofttegunda í loftinu.Það breytir efnafræðilegum upplýsingum úr gasinu í rafrænt merki sem hægt er að mæla og greina.

2. Hver er tilgangur gasskynjara?

Aðal tilgangur gasskynjara er að fylgjast með og greina gasleka eða tilvist hættulegra lofttegunda.Það hjálpar til við að tryggja öryggi með því að veita snemma viðvaranir um hættulegt gasmagn, koma í veg fyrir slys og tryggja að farið sé að öryggisreglugerðum.

3. Hver eru kostir gasskynjara?

Gasskynjarar eru tæki sem greina og mæla styrk gas í loftinu og tryggja öryggi með því að veita snemma viðvaranir um hættulegar lofttegundir.Þeir eru nákvæmir, bjóða upp á nákvæmar mælingar og auka öryggi í ýmsum umhverfi með snemma uppgötvun.Hægt er að samþætta gasskynjara í sjálfvirk kerfi til að halda stöðugu eftirliti, draga úr þörfinni fyrir handvirkar skoðanir og lækka launakostnað.Fjölhæfni þeirra gerir þeim kleift að greina fjölbreytt úrval af lofttegundum, sem gerir þeim hentugt fyrir fjölmargar forrit, allt frá iðnaðarverksmiðjum og umhverfiseftirliti til öryggis og læknisfræðilegra aðstæðna.Dæmi er kolmónoxíðskynjari á heimilum sem varar farþega við hættulegt stig CO gas.

4. Hvar eru gasskynjarar notaðir?

Gasskynjarar eru mikið notaðir í ýmsum atvinnugreinum og stillingum, þar á meðal að fylgjast með lofttegundum í framleiðslustöðvum, hreinsunarstöðvum og efnaverksmiðjum til að tryggja iðnaðaröryggi.Að mæla loftgæði og greina mengunarstig fyrir umhverfisvernd.Að greina kolmónoxíð og jarðgasleka á heimilum til öryggis íbúða.Eftirlit með öndunarfærum í heilsugæslustöð.Og greina losun bensíns í ökutækjum til að tryggja samræmi við umhverfisstaðla.

5. Hvað er dæmi um gasskynjara?

Algengt dæmi um gasskynjara er kolmónoxíð (CO) skynjari sem notaður er á heimilum.Þessi skynjari skynjar CO gas, sem er litlaust og lyktarlaust, sem veitir viðvörun þegar hættulegt stig er til staðar til að koma í veg fyrir eitrun.

6. Hvernig á að vinna gasskynjara?

Gasskynjari virkar með því að verða fyrir markgasi, sem hefur samskipti við uppgötvunarefni skynjarans, sem veldur efnafræðilegum viðbrögðum sem breytir eiginleikum skynjarans.Þessari breytingu er breytt í rafrænt merki, sem síðan er unnið og mælt til að veita læsilegan framleiðsla, svo sem tölulegt gildi eða viðvörun.Sem dæmi má nefna að kolmónoxíðskynjari á heimili fylgist stöðugt með loftinu.Ef CO gas er greint, bregst það við skynjaranum og býr til rafræn merki sem kallar fram viðvörun ef CO -stigin eru of há og varar þig við hættunni.