絕大多數氣體(ti) 傳(chuan) 感器對環境溫度是敏感的。其原因是無論化學反應、電子元器件,還是無機和有機材料,性能參數都會(hui) 隨溫度而變化。最終造成傳(chuan) 感器輸出的電流和電壓的變化。
不同傳(chuan) 感器的使用溫度範圍是怎樣的?
(東(dong) 日瀛能 SK-500-GAS-Y 可燃有毒有害氣體(ti) 濃度傳(chuan) 感器模組)
催化燃燒傳(chuan) 感器(LEL):
LEL的使用溫度範圍很寬,從(cong) -40℃到70℃都可以使用。中國的消防認證所要求的溫度範圍就是從(cong) -40℃到70℃。
電化學傳(chuan) 感器(EC):
電化學傳(chuan) 感器溫度範圍稍微窄一點,一般是-20℃到55℃。型號比較新的EC傳(chuan) 感器可以做到在-40℃工作。但是,EC傳(chuan) 感器無法長時間在高溫環境工作,主要是因為(wei) EC傳(chuan) 感器內(nei) 部有酸性或堿性的液體(ti) ,在高溫的環境中水分會(hui) 蒸發或迅速增加,從(cong) 而造成電解液損失或漏液。最終的現象就是響應時間T90變長,回零時間變長,靈敏度變低,甚至無響應。對EC傳(chuan) 感器來說,zui惡劣的情況是高溫低濕(HTLH)和高溫高濕(HTHH)。
非色散紅外傳(chuan) 感器(NDIR):
NDIR傳(chuan) 感器的溫度範圍很寬,可以達到軍(jun) 工級-55℃到100℃以上。在外太空探測氣體(ti) 就靠它。
光離子化傳(chuan) 感器(PID):
PID傳(chuan) 感器的溫度範圍比較窄,做不到像NDIR一樣。一般能夠接受的就是-25℃到55℃。
金屬氧化物半導體(ti) 傳(chuan) 感器(MOS):
MOS傳(chuan) 感器的溫度範圍可以很寬,但是溫漂相當嚴(yan) 重。它的靈敏度的數量級和溫度係數的數量級之間是可以比擬的,因此MOS並不適合用在高溫和低溫環境,隻使用於(yu) 普通的室溫環境中。
(東(dong) 日瀛能 SK-500-GAS-Y 可燃有毒有害氣體(ti) 濃度傳(chuan) 感器模組)
催化燃燒傳(chuan) 感器(LEL):
先回顧一下LEL傳(chuan) 感器的原理:催化珠是鉑金絲(si) 纏繞而成的,鉑金絲(si) 的電阻是隨溫度變化而變化的,溫度越高,電阻越大。當鉑金絲(si) 的溫度在四百多度的時候,催化珠表麵的催化劑活性開始顯著。這時,當催化劑接觸甲烷的時候,甲烷開始燃燒,將熱量傳(chuan) 導給鉑金絲(si) ,鉑金絲(si) 電阻變大。
了解了原理,此問題就好解答了:當環境溫度升高或降低的時候,催化珠中鉑金絲(si) 的溫度也會(hui) 有變化。雖然催化珠是配對使用,消除掉了一些溫度變化帶來的影響,那也僅(jin) 僅(jin) 對於(yu) 傳(chuan) 感器零點有效,靈敏度還是會(hui) 隨溫度變化而變化的。
電化學傳(chuan) 感器(EC):
EC傳(chuan) 感器內(nei) 部是發生的氧化還原反應。凡是化學反應,反應速度都會(hui) 隨溫度變化而變化。普遍的規律是,溫度越低,傳(chuan) 感器靈敏度越低,溫度越高,傳(chuan) 感器靈敏度越高。
在所有的電化學傳(chuan) 感器中,原電池型的氧氣傳(chuan) 感器(氧電池)的溫漂是最小的。從(cong) +20℃降溫到-20℃,其靈敏度僅(jin) 下降約10%。氫氣傳(chuan) 感器的溫漂是的,從(cong) +20℃降溫到-20℃,其靈敏度下降約80%。
非色散紅外傳(chuan) 感器(NDIR):
NDIR傳(chuan) 感器信號隨環境溫度變化的因素比較多,包括:光源的光譜、探測器、濾光片溫度係數、運放溫度係數、電阻和電容溫度係數等諸多因素。當這些因素綜合作用的時候,使得NDIR的溫度補償(chang) 變得非常複雜。這也是NDIR傳(chuan) 感器價(jia) 格高的原因之一。
光離子化傳(chuan) 感器(PID):
PID的溫度漂移主要由電子元器件的溫度漂移帶來。氣體(ti) 物質的電離能幾乎不受溫度變化的影響。這些電子元器件包括運放、電阻、電容、變壓器線圈。
需要注意的是,當溫度低到一定程度,紫外燈(UVLamp)就會(hui) 點不亮。更致命的是,紫外燈的兩(liang) 個(ge) 部件——燈管和透光片會(hui) 因為(wei) 熱膨脹係數不同而發生裂縫。這樣紫外燈就因為(wei) 漏氣而報廢了。
(東(dong) 日瀛能 SK-500-GAS-Y 可燃有毒有害氣體(ti) 濃度傳(chuan) 感器模組)
金屬氧化物半導體(ti) 傳(chuan) 感器(MOS):
MOS傳(chuan) 感器的溫漂是相當大的,這也是MOS傳(chuan) 感器不適合工業(ye) 安全,而隻適用於(yu) 民用環境的主要原因之一。您可能會(hui) 說,溫漂大,做溫度補償(chang) 不就可以了嗎?做過工程師的朋友們(men) 都會(hui) 清楚,讓一隻溫漂超過±30%的傳(chuan) 感器在高低溫下做到±3%的精度,幾乎是一件不可能的事情。
在民用環境,溫度變化不大,如10℃-40℃,而且要求精度不高,僅(jin) 僅(jin) 要求報警的情況下,MOS的確是不錯的低成本選擇。
催化燃燒傳(chuan) 感器(LEL):
一般不需要溫度補償(chang) 。LEL傳(chuan) 感器在研發的過程中,就已經考慮到了溫漂。從(cong) -20℃到50℃,零點和量程點有1%-3%LEL的溫漂,用戶也是可以接受的。
電化學傳(chuan) 感器(EC):
需要做溫度補償(chang) ,一般用一元二次方程或一元三次方程就能解決(jue) 。自變量是溫度,單位是℃,因變量是歸一化後的溫度係數,單位是%。
非色散紅外傳(chuan) 感器(NDIR):
NDIR消除溫度的影響辦法有幾種,成本都比較高。第一種是公式法,第二種是查表法,第三種是恒溫法。
(東(dong) 日瀛能 SK/MIC-800-GAS-Y 便攜式可燃有毒有害氣體(ti) 濃度檢測儀(yi) )
光離子化傳(chuan) 感器(PID):
需要做溫度補償(chang) ,和EC傳(chuan) 感器類似,一般采用一元二次方程和一元三次方程就能解決(jue) 。
金屬氧化物半導體(ti) 傳(chuan) 感器(MOS):
必須做溫度補償(chang) ,但需要注意的是,即使經過溫度補償(chang) ,精度也不會(hui) 很高。因為(wei) MOS傳(chuan) 感器的一致性不好,用統一的溫度補償(chang) 公式恐怕難以達到精度要求。最hao的辦法是逐個(ge) MOS傳(chuan) 感器進行補償(chang) ,用一元二次方程,或用查表法。當然,這兩(liang) 種方法成本也是比較高的。
東(dong) 日瀛能SK/MIC-600-GAS-Y固定式可燃有毒有害氣體(ti) 濃度檢測儀(yi) 、SK/MIC-800-GAS-Y便攜式可燃有毒有害氣體(ti) 濃度檢測儀(yi) 以及SK-500-GAS-Y可燃有毒有害氣體(ti) 傳(chuan) 感器模組采用催化燃燒、電化學、熱導、紅外NDIR、PID光離子等原理的進口傳(chuan) 感器,抗中毒,高穩定性高精度,可實時在線監測其濃度,自帶顯示與(yu) 聲光報警。固定式自帶4-20MA、RS485以及開關(guan) 量輸出,可定製無線傳(chuan) 輸數據,高低報警值自由設置,當氣體(ti) 濃度超標時,自動發出85dB以上的報警聲響,聯動排氣扇等設備,做出相應的防護動作。精度高、穩定性強、誤差率低;配備工業(ye) 級鋁合金防護外殼,堅固耐用。
(東(dong) 日瀛能 SK/MIC-600-GAS-Y 可燃有毒有害氣體(ti) 濃度檢測儀(yi) )