Atimkite saugos srityje naudojamų dujų jutiklių tipus
Dujų jutikliai daugiausia naudojami aptikti konkrečias dujas, matuojant, ar dujos yra šalia jutiklio, ar oro kiekis šalia jutiklio. Todėl saugos sistemose dujų jutikliai dažniausiai yra labai svarbūs. Šie jutikliai gali pateikti informaciją apie degias, degias ir toksiškas dujas saugos sistemai, taip pat apie deguonies suvartojimą ir anglies dioksido santykį zonoje.
Įprasti dujų jutikliai apima elektrocheminius dujų jutiklius, katalizinius degimo dujų jutiklius, puslaidininkinius dujų jutiklius, infraraudonųjų spindulių dujų jutiklius ir tt Dėl skirtingų principų ir struktūrų skirtingų tipų jutikliai turi skirtingą veikimą, naudojimo būdus, taikomas dujas ir tinkamus atvejus. Šiandien išvardysiu visiems įprastus dujų jutiklių tipus, tikėdamasis, kad jie bus naudingi.
Elektrocheminis dujų jutiklis
Didelė dalis degių, toksiškų ir kenksmingų dujų, tokių kaip vandenilio sulfidas, azoto oksidas, azoto dioksidas, sieros dioksidas, anglies monoksidas ir kt., pasižymi elektrocheminiu aktyvumu ir gali būti elektrochemiškai oksiduojamos arba redukuojamos. Naudojant šias reakcijas, galima atskirti dujų sudėtį ir nustatyti dujų koncentraciją. Šiuo principu pagrįsti elektrocheminiai jutikliai.
Elektrocheminiai jutikliai turi daug subkategorijų:
Pirminio akumuliatoriaus tipo dujų jutiklis
Šio tipo jutikliai taip pat žinomi kaip Gavoni elemento tipo dujų jutiklis arba kuro elemento tipo dujų jutiklis arba spontaninio elemento tipo dujų jutiklis. Jų veikimo principas toks pat kaip ir kasdien naudojamų sausųjų baterijų, tik akumuliatoriaus anglies mangano elektrodas buvo pakeistas dujų elektrodu. Kaip pavyzdį paėmus deguonies jutiklį, deguonies katodas redukuojamas, o elektroninis ampermetras teka į anodą, kur oksiduojamas švino metalas. Todėl srovės stiprumas yra tiesiogiai susijęs su deguonies koncentracija. Šis jutiklis gali efektyviai aptikti tokias dujas kaip deguonis, sieros dioksidas, chloras ir kt.
Nuolatinio potencialo elektrolitinio elemento tipo dujų jutiklis
Šio tipo jutikliai labai efektyviai aptinka redukuojančias dujas, o jo veikimo principas skiriasi nuo pirminio akumuliatoriaus tipo jutiklio. Elektrocheminės reakcijos vyksta veikiant srovei, todėl tai tikras Kulono analizės jutiklis. Šis jutiklis buvo sėkmingai naudojamas aptikti dujas, tokias kaip anglies monoksidas, vandenilio sulfidas, vandenilis, amoniakas, hidrazinas, ir šiuo metu yra pagrindinis jutiklis, aptinkantis toksiškas ir kenksmingas dujas.
Pastaba: Kulono analizė reiškia išmatuotos medžiagos kiekio nustatymo metodą, pagrįstą Faradėjaus dėsniu, remiantis elektrolizės proceso metu sunaudotos elektros energijos kiekiu.
Koncentracijos akumuliatoriaus tipo dujų jutiklis
Šio tipo jutikliai pasižymi elektrocheminiu aktyvumu, o abiejose elektrocheminės baterijos pusėse esančios dujos spontaniškai sudarys koncentracijos skirtumo elektrovaros jėgą. Elektrovaros jėgos dydis yra susijęs su dujų koncentracija. Sėkmingi šio tipo jutiklių pavyzdžiai yra deguonies jutikliai automobiliams ir kietojo elektrolito tipo anglies dioksido detektoriai.
Ekstremalios srovės tipo dujų jutiklis
Tai deguonies koncentracijos matavimo jutiklis, kurio veikimo principas pagrįstas stabilaus cinko oksido kieto elektrolito deguonies siurblio poveikiu. Ribojamoji srovė gaunama kontroliuojant deguonį, tiekimą į katodą per dujų difuziją. Šio tipo jutikliai šiuo metu daugiausia naudojami degimo kontrolei katiluose, deguonies koncentracijai išlydytame pliene ir deguonies aptikimui automobiliuose.
Puslaidininkinis dujų jutiklis
Puslaidininkiniai dujų jutikliai naudoja dujų oksidacijos ir redukcijos reakcijas puslaidininkių paviršiuje, todėl keičiasi jautrių komponentų atsparumas:
Deguonis ir kitos dujos, turinčios polinkį adsorbuoti neigiamus jonus, vadinamos oksiduojančiomis dujomis – elektronus priimančiomis dujomis;
Dujos, turinčios teigiamą jonų adsorbcijos tendenciją, tokios kaip vandenilis, anglies oksidai ir alkoholiai, vadinamos redukuotomis dujomis – elektronų tiekiamomis dujomis.
Oksiduojančioms (redukuojančioms) dujoms adsorbuojant ant N (P) tipo puslaidininkių mažėja (padidėja) puslaidininkių krūvininkai, padidėja (mažėja) savitoji varža; Adsorbuotų ant P (N) tipo puslaidininkių, puslaidininkių krūvininkai didėja (mažėja), o savitoji varža mažėja (padidėja). (Matyti, kad oksiduojantys ir redukuojantys puslaidininkiai yra visiškai priešingi.) Todėl šios savybės gali efektyviai aptikti atitinkamas dujas.
Puslaidininkiniai dujų jutikliai gali būti efektyviai naudojami aptikti daugybę dujų, tokių kaip metanas, etanas, propanas, butanas, alkoholis, formaldehidas, anglies monoksidas, anglies dioksidas, etilenas, acetilenas, vinilo chloridas, stirenas, akrilo rūgštis ir kt. jutiklis yra nebrangus ir gali patenkinti tiek pramoninius, tiek civilinius poreikius.
Trūkumai: prastas stabilumas, didelis poveikis aplinkai ir netinkamas naudoti vietose, kuriose yra tikslūs matavimo reikalavimai.
