Giới thiệu các cảm biến thường dùng cho máy dò khí
Phần cốt lõi của máy dò khí là cảm biến khí, cảm biến này thay đổi tùy theo các nguyên tắc phát hiện khí khác nhau. Các cảm biến khí phổ biến bao gồm cảm biến ion ảnh PID, cảm biến hồng ngoại, cảm biến điện hóa, cảm biến đốt xúc tác và cảm biến bán dẫn.
1, Nguyên lý hồng ngoại của máy dò khí
Nguyên tắc: Nguyên lý hồng ngoại phi quang phổ: Cảm biến NDIR sử dụng định luật hấp thụ hồng ngoại Beer Lambert, nghĩa là các loại khí khác nhau hấp thụ các bước sóng ánh sáng cụ thể và cường độ hấp thụ tỷ lệ thuận với nồng độ của khí để đạt được khả năng phát hiện. Đó là ứng dụng của các bộ lọc để phân chia ánh sáng hồng ngoại thành một dải quang phổ nhỏ cần thiết và khí được phát hiện sẽ hấp thụ dải quang phổ nhỏ này.
Ưu điểm: Độ tin cậy cao, độ chọn lọc tốt, độ chính xác cao, không độc hại, ít bị nhiễu từ môi trường, tuổi thọ cao, không phụ thuộc vào oxy.
Nhược điểm: Do chịu ảnh hưởng lớn của độ ẩm nên các loại khí phát hiện được bị hạn chế. Hiện nay, chúng chủ yếu được sử dụng trong các loại khí như metan, carbon dioxide, carbon monoxide, sulfur hexafluoride, sulfur dioxide và hydrocarbon.
2, Nguyên lý bán dẫn của máy dò khí
Nguyên lý: Cảm biến khí bán dẫn được chế tạo theo nguyên lý điện trở của một số vật liệu bán dẫn oxit kim loại thay đổi theo thành phần của khí môi trường ở một nhiệt độ nhất định. Ví dụ, một cảm biến cồn được chế tạo theo nguyên tắc khi thiếc dioxide gặp khí cồn ở nhiệt độ cao, điện trở sẽ giảm mạnh.
Ưu điểm: Nó có ưu điểm là chi phí thấp, sản xuất đơn giản, độ nhạy cao, tốc độ phản hồi nhanh, tuổi thọ dài, độ nhạy độ ẩm thấp và mạch đơn giản.
Nhược điểm: Độ ổn định kém, tác động đáng kể đến môi trường, đặc biệt là độ chọn lọc của từng cảm biến không phải là duy nhất và không thể xác định được các thông số đầu ra. Vì vậy, nó không phù hợp để sử dụng ở những nơi có yêu cầu đo lường chính xác, chủ yếu dùng cho dân dụng.
3, Nguyên lý đốt xúc tác của máy dò khí
Nguyên lý: Cảm biến đốt xúc tác là lớp xúc tác chịu nhiệt độ cao được điều chế trên bề mặt của điện trở bạch kim. Ở nhiệt độ nhất định, khí dễ cháy xúc tác quá trình đốt cháy trên bề mặt của nó, khiến điện trở bạch kim tăng nhiệt độ và thay đổi điện trở. Sự thay đổi điện trở là một hàm số của nồng độ khí dễ cháy.
Ưu điểm: Cảm biến khí đốt xúc tác phát hiện có chọn lọc các khí dễ cháy: Bất cứ thứ gì không thể đốt cháy được thì cảm biến sẽ không phản hồi. Phản ứng nhanh, tuổi thọ dài hơn và ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, độ ẩm và áp suất. Đầu ra của cảm biến có liên quan trực tiếp đến nguy cơ cháy nổ của môi trường và chúng là loại cảm biến chiếm ưu thế trong lĩnh vực phát hiện an toàn.
Nhược điểm: Trong phạm vi của các loại khí dễ cháy, không có tính chọn lọc. Các cảm biến dễ bị nhiễm độc và hầu hết các hơi hữu cơ nguyên tố đều có tác dụng độc hại đối với cảm biến.
4, Nguyên lý PID của máy dò khí
Nguyên lý: PID bao gồm nguồn sáng đèn UV và buồng ion, có các điện cực dương và âm để tạo thành điện trường. Dưới sự chiếu xạ của đèn UV, khí cần kiểm tra sẽ bị ion hóa để tạo ra các ion dương và âm, tạo thành dòng điện giữa các điện cực và khuếch đại tín hiệu đầu ra
Ưu điểm: Độ nhạy cao, không gây ngộ độc.
Nhược điểm: Không có tính chọn lọc, bị ảnh hưởng nhiều bởi độ ẩm, tuổi thọ của đèn UV ngắn và giá thành cao.
