Jutiklio taikymas šilumos laidumo dujų detektoriuje
1. Jutiklių taikymas detektoriuose
Jutiklis paprastai apibrėžiamas kaip "prietaisas, kuris paverčia apčiuopiamą fizikinį dydį (dažniausiai ne elektros) į kitą fizikinį dydį (dažniausiai elektrinį dydį) ir išveda jį pagal atitinkamą ryšį matavimo tikslais". Jutiklis yra pirmoji grandis ir avangardas, įgyvendinantis bandymą ir valdymą. Be jutiklio, kuris tiksliai ir patikimai fiksuotų ir konvertuotų pirminę informaciją, neįmanoma kalbėti apie jokį tikslų testą ir valdymą. Jutiklio padėtis aptikimo sistemoje parodyta paveikslėlyje.
2. Pramonės apibrėžimas
Šilumos laidumo dujų detektorius yra dujų koncentracijos nustatymo prietaisas. Tai automatinis nuolatinis dujų analizatorius, pagamintas pagal principą, kad sumaišytų dujų bendras šilumos laidumas kinta priklausomai nuo išmatuojamų komponentų kiekio. Dujų aptikimo prietaisai fizinius arba cheminius neelektrinius signalus, surinktus dujų jutikliu, paverčia elektriniais signalais, o tada ištaiso ir filtruoja aukščiau nurodytus elektrinius signalus per išorines grandines ir valdo atitinkamus modulius šiais apdorotais signalais, kad būtų galima aptikti dujas. įvairios specifinės funkcijos. Dujų detektorius gali aptikti ir analizuoti vandenilį, vandenilio sulfidą, anglies monoksidą, deguonį, sieros dioksidą, fosfiną, amoniaką, azoto dioksidą, vandenilio cianidą, chlorą, chloro dioksidą, ozoną ir degiąsias dujas bei kitas dujas.
3. Darbo principas
Šilumos laidumo dujų detektorius yra tam tikras fizinis dujų aptikimo instrumentas. Pagal principą, kad skirtingos dujos turi skirtingą šilumos laidumą, jis apskaičiuoja kai kurių komponentų kiekį, matuodamas sumaišytų dujų šilumos laidumą. Šis aptikimo instrumentas yra paprastas ir patikimas, taikomas daugelio tipų dujoms ir yra pagrindinis aptikimo instrumentas. Tačiau tiesiogiai išmatuoti dujų šilumos laidumą sunku, todėl iš tikrųjų dujų šilumos laidumo pokytis dažnai paverčiamas varžos pokyčiu, o vėliau matuojamas tilteliu. Šilumai jautrūs šilumos laidumo dujų detektoriaus elementai daugiausia apima puslaidininkiams jautrius elementus ir metalinius varžos laidus. Puslaidininkiui jautrus elementas turi mažą tūrį, mažą šiluminę inerciją ir didelį atsparumo temperatūros koeficientą, todėl jis turi didelį jautrumą ir mažą laiko tarpą.
Karoliuko formos metalo oksidas yra sukepinamas ant platinos ritės kaip jautrus elementas, o tada ta pati platinos ritė su vienoda vidine varža ir kaloringumu suvyniojama medžiaga, kuri nereaguoja į dujas kaip kompensacinį elementą. Šie du komponentai sudaro tilto grandinę kaip dvi atšakas, tai yra matavimo grandinė. Kai puslaidininkinis metalo oksidui jautrus elementas sugeria išmatuotas dujas, pasikeis elektros laidumas ir šilumos laidumas, atitinkamai pasikeis ir elemento šilumos išsklaidymo būsena. Elemento temperatūros pokytis keičia platinos ritės varžą, o tada tiltas turi nesubalansuotą įtampos išėjimą, kuris gali nustatyti dujų koncentraciją. Šilumos laidumo dujų detektoriai turi platų pritaikymo spektrą. Be to, kad jie dažniausiai naudojami vandeniliui, amoniakui, anglies dioksidui, sieros dioksidui ir mažos koncentracijos degioms dujoms aptikti, jie taip pat gali būti naudojami kaip detektoriai chromatografiniuose analizatoriuose, analizuojant kitus komponentus.
4. Taikymo laukas
Atsižvelgiant į šilumos laidumo dujų aptikimo prietaisų taikymo sričių skirtumus, dujų aptikimo prietaisai daugiausia skirstomi į dvi serijas: pramoninius dujų aptikimo prietaisus ir civilinius dujų aptikimo instrumentus. Pramoniniai dujų aptikimo prietaisai skirstomi į tris kategorijas: nešiojamus, stacionarius ir sisteminius. Pramoniniai dujų aptikimo prietaisai ir skaitikliai daugiausia naudojami naftos, chemijos, metalurgijos, anglies kasyklose, suskystintųjų dujų ir kitose įmonėse; civiliniai dujų aptikimo prietaisai daugiausia naudojami viešose vietose ir buitinių dujų aptikimo ir signalizacijos srityse.
