Hvilke sensorer brukes i gassdetektorer?

En gassdetektor oppdager tilstedeværelsen av gasser i et område. Når gasskonsentrasjonen overstiger sensorens innstilte alarmverdi, gir gassdetektoren lydalarm, viser en synlig alarm og indikerer den målte gasskonsentrasjonen på displayet til gassdetektoren. Gassdetektorer kan oppdage brennbare gasser, oksygen og giftige gasser. Vanlige sensortyper som brukes i gassdetektorer er elektrokjemiske sensorer, katalytiske sensorer, fotoioniseringssensorer (PID), infrarøde sensorer, galvaniske sensorer og halvledersensorer.

Elektrokjemiske sensorer

Med en elektrokjemisk sensor kan giftige gasser som CO , H2S , NH3 , Cl2 , NO2 , SO2 osv. påvises. En elektrokjemisk sensor fungerer ved at gass strømmer inn i sensoren gjennom en porøs membran til en elektrode hvor den oksideres eller reduseres. Mengden strøm som produseres bestemmes av hvor mye av gassen som oksideres ved elektroden, noe som indikerer konsentrasjonen av gassen.

Katalytiske sensorer

Med en katalytisk sensor kan brennbare gasser detekteres. Den katalytiske sensoren består av to platinatrådspoler, hver innebygd i en perle av aluminiumoksyd, som er koblet elektrisk i en Wheatstone-brokrets . Den aktive perlen inneholder en katalysator som lar brennbare forbindelser oksidere, og dermed varme perlen ytterligere opp og endre dens elektriske motstand. Den resulterende spenningsforskjellen mellom de aktive og de passive kulene er proporsjonal med konsentrasjonen av alle brennbare gasser og damper som er tilstede. Den katalytiske sensoren krever minimum 12 % oksygen i atmosfæren for oksidasjon. Den katalytiske sensoren kan bli forgiftet av forbindelser som silikoner, mineralsyrer, klorerte organiske forbindelser og svovelforbindelser.

Fotoionisering (PID) sensorer

En PID-sensor oppdager konsentrasjonen av flyktige organiske forbindelser (VOC), giftige gasser og/eller damper uttrykt i deler per million (PPM). En PID-sensor oppdager ikke gass eller forbindelser spesifikt. Alle VOC-er vises som én felles verdi på displayet til PID-detektoren. I en PID-detektor blir gassen som skal måles utsatt for høyenergifotoner, vanligvis i UV-området. Molekylene i gassprøven mister midlertidig et elektron så snart molekylene kommer i kontakt med den elektromagnetiske strålingen. Som et resultat dannes positivt ladede ioner.

Gassen er elektrisk ladet, og ionene genererer en elektrisk strøm. Denne leverte elektrisiteten er grunnlaget for målesignalet til PID-detektoren. Grunnmålesignalet forsterkes i PID-detektoren og konverteres til en målt verdi i ppm. En PID-detektor detekterer alle gasser med lavere IP-verdi enn lampen som PID-detektoren er utstyrt med. For å spesifisere avlest verdi på en bestemt gass, må det grunnleggende målesignalet multipliseres med responsfaktoren knyttet til den spesifikke gassen. Dette er en konverteringsfaktor for den målte gassen i forhold til gassen som PID-måleren er kalibrert på (vanligvis 100 ppm isobutylen).

Infrarøde (IR) sensorer

Med infrarøde sensorer kan hydrokarboner og andre infrarøde aktive gasser som vanndamp og CO2 detekteres. En infrarød sensor bruker stråling som passerer gjennom et kjent gassvolum. Energi fra sensorstrålen absorberes ved spesifikke bølgelengder avhengig av egenskapene til den spesifikke gassen. Energien i denne bølgelengden sammenlignes med en bølgelengde utenfor absorpsjonsområdet. Forskjellen i energi mellom disse to bølgelengdene er proporsjonal med konsentrasjonen av den nåværende gassen.

Galvaniske sensorer

Med en galvanisk sensor kan oksygen detekteres. En elektrogalvanisk drivstoffsensor er en elektrokjemisk sensor som bruker drivstoff for å produsere en elektrisk utgang ved en kjemisk reaksjon.

Halvledersensorer

Med en halvledersensor kan hydrogen, oksygen, alkohol og skadelige gasser som CO detekteres. En halvledersensor brukes også i pustemålere . En halvledersensor oppdager gasser ved en kjemisk reaksjon som finner sted når gassen kommer i direkte kontakt med sensoren. Den elektriske motstanden i sensoren reduseres når den kommer i kontakt med gassen. Denne endringen i motstand brukes til å beregne gasskonsentrasjonen.