Vähennä turvallisuuskentässä käytettävien kaasuanturien tyypit
Kaasuantureita käytetään pääasiassa tietyn kaasun havaitsemiseen, mittaamaan, onko kaasua anturin lähellä tai ilmapitoisuutta anturin lähellä. Siksi kaasuanturit ovat yleensä erittäin tärkeitä turvajärjestelmissä. Nämä anturit voivat antaa tietoa palavista, syttyvistä ja myrkyllisistä kaasuista turvajärjestelmään sekä hapenkulutuksesta ja hiilidioksidin osuudesta alueella.
Yleisiä kaasuantureita ovat sähkökemialliset kaasuanturit, katalyyttiset kaasuanturit, puolijohdekaasuanturit, infrapunakaasuanturit jne. Erilaisten periaatteiden ja rakenteiden vuoksi erityyppisillä antureilla on erilainen suorituskyky, käyttötavat, soveltuvat kaasut ja soveltuvat tilanteet. Tänään luettelon yleisiä kaasuantureita kaikille, toivoen olevan hyödyllinen.
Sähkökemiallinen kaasuanturi
Huomattava osa syttyvistä, myrkyllisistä ja haitallisista kaasuista, kuten rikkivetyä, typpioksidia, typpidioksidia, rikkidioksidia, hiilimonoksidia jne., on sähkökemiallista aktiivisuutta ja ne voidaan hapettaa tai pelkistää sähkökemiallisesti. Näitä reaktioita hyödyntämällä voidaan erottaa kaasun koostumus ja havaita kaasupitoisuus. Sähkökemialliset anturit perustuvat tähän periaatteeseen.
Sähkökemiallisilla antureilla on monia alaluokkia:
Ensisijainen akkutyyppinen kaasuanturi
Tämän tyyppinen anturi tunnetaan myös Gavoni-kennotyyppisenä kaasuanturina tai polttokennotyyppisenä kaasuanturina tai spontaanikennotyyppisenä kaasuanturina. Niiden toimintaperiaate on sama kuin päivittäin käyttämillämme kuivaparistoilla, paitsi että akun hiilimangaanielektrodi on korvattu kaasuelektrodilla. Esimerkkinä happianturin happikatodi pelkistyy ja elektroninen ampeerimittari virtaa anodille, jossa lyijymetalli hapettuu. Siksi virran suuruus on suoraan verrannollinen happipitoisuuteen. Tämä anturi voi havaita tehokkaasti kaasuja, kuten happea, rikkidioksidia, klooria jne.
Vakiopotentiaalinen elektrolyyttikennotyyppinen kaasuanturi
Tämän tyyppinen anturi on erittäin tehokas pelkistyskaasujen havaitsemisessa, ja sen toimintaperiaate eroaa ensisijaisen akkutyyppisen anturin periaatteesta. Sähkökemiallisia reaktioita tapahtuu virran pakottamisen alaisena, mikä tekee siitä todellisen Coulombin analyysianturin. Tätä anturia on käytetty menestyksekkäästi kaasujen, kuten hiilimonoksidin, rikkivedyn, vedyn, ammoniakin ja hydratsiinin havaitsemiseen, ja se on tällä hetkellä yleisin myrkyllisten ja haitallisten kaasujen havaitsemiseen tarkoitettu anturi.
Huomautus: Coulombin analyysi viittaa menetelmään mitattavan aineen pitoisuuden määrittämiseksi Faradayn lain perusteella, joka perustuu elektrolyysiprosessin aikana kulutetun sähkön määrään.
Akun tyyppinen kaasuanturi
Tämän tyyppisellä anturilla on sähkökemiallista aktiivisuutta, ja sähkökemiallisen akun molemmilla puolilla oleva kaasu muodostaa spontaanisti pitoisuuseron sähkömotorisen voiman. Sähkömotorisen voiman suuruus liittyy kaasun pitoisuuteen. Menestyksekkäitä esimerkkejä tämän tyyppisistä antureista ovat autojen happianturit ja kiinteän elektrolyyttityyppiset hiilidioksidin ilmaisimet.
Äärimmäisen virtatyypin kaasuanturi
Tämä on happipitoisuuden mittaamiseen tarkoitettu anturi, ja sen toimintaperiaate perustuu vakaan sinkkioksidikiintoelektrolyytin happipumppuvaikutukseen. Rajoitusvirta saadaan säätelemällä katodille kaasudiffusion kautta syötettyä happea. Tämän tyyppistä anturia käytetään tällä hetkellä pääasiassa kattiloiden palamisen säätelyyn, happipitoisuuden havaitsemiseen sulassa teräksessä ja hapen havaitsemiseen autoissa.
Puolijohdekaasuanturi
Puolijohdekaasuanturit hyödyntävät kaasun hapettumis- ja pelkistysreaktioita puolijohteiden pinnalla, mikä johtaa muutoksiin herkkien komponenttien resistanssissa:
Happea ja muita kaasuja, joilla on taipumus adsorboida negatiivisia ioneja, kutsutaan hapettaviksi kaasuiksi - elektroneja vastaanottaviksi kaasuiksi;
Kaasuja, joilla on positiivinen ioniadsorptiotaipumus, kuten vetyä, hiilioksideja ja alkoholeja, kutsutaan pelkistyneiksi kaasuiksi - elektronisyöttökaasuiksi.
Kun hapettavia (pelkistäviä) kaasuja adsorboituu N (P) -tyyppisiin puolijohteisiin, puolijohteiden varauksenkuljettajat pienenevät (lisääntyvät) ja ominaisvastus kasvaa (pienenee); P (N) -tyyppisiin puolijohteisiin adsorboituneena puolijohteiden varauksenkantajat kasvavat (pienenevät) ja ominaisvastus pienenee (lisää). (Voidaan nähdä, että hapettavat ja pelkistävät puolijohteet ovat täysin vastakkaisia.) Siksi nämä ominaisuudet voivat tehokkaasti havaita vastaavan kaasun.
Puolijohdekaasuantureita voidaan käyttää tehokkaasti havaitsemaan monia kaasuja, kuten metaani, etaani, propaani, butaani, alkoholi, formaldehydi, hiilimonoksidi, hiilidioksidi, eteeni, asetyleeni, vinyylikloridi, styreeni, akryylihappo jne. Erityisesti tämäntyyppiset kaasut anturi on edullinen ja voi täyttää sekä teollisuuden että siviilitarpeet.
Haitat: Huono vakaus, merkittävä ympäristövaikutus ja ei sovellu käytettäväksi paikoissa, joissa on tarkat mittausvaatimukset.
