가스 감지기에서 발견되는 일반적인 센서
가스 감지기의 핵심 부분은 가스 센서이며, 이는 다양한 가스 감지 원리에 따라 다릅니다. 일반적인 가스 센서에는 PID 광전자 센서, 적외선 센서, 전기 화학 센서, 촉매 연소 센서 및 반도체 센서가 포함됩니다. 다음 Honey Iger Technology에서는 각 센서의 작동 원리와 장단점을 자세히 소개합니다.
1. 가스감지기의 적외선 원리
원리: 비분광 적외선 원리 NDIR 센서는 Beer-Lambert 적외선 흡수 법칙을 기반으로 합니다. 즉, 다양한 가스가 특정 파장의 빛을 흡수하며 흡수 강도는 가스 농도에 비례하여 감지됩니다. 필터를 사용하여 적외선을 필요한 작은 스펙트럼 선 대역으로 나누고, 감지할 가스가 이 작은 대역의 스펙트럼 선을 흡수합니다.
장점: 높은 신뢰성, 우수한 선택성, 높은 정밀도, 독성 없음, 환경 간섭이 적고 수명이 길며 산소에 의존하지 않습니다.
단점: 습도의 영향을 크게 받고, 검출가스의 종류가 제한적이다. 현재 주로 메탄, 이산화탄소, 일산화탄소, 육불화황, 이산화황, 탄화수소 및 기타 가스에 사용됩니다.
2. 가스검지기의 반도체 원리
원리: 반도체 가스 센서는 일부 금속 산화물 반도체 재료를 사용하여 만들어지며 특정 온도에서 주변 가스의 구성에 따라 저항이 변경됩니다. 예를 들어, 알코올 센서는 이산화주석이 고온에서 알코올 가스를 만나면 저항이 급격히 감소한다는 원리를 기반으로 합니다.
장점: 저비용, 간단한 제조, 고감도, 빠른 응답, 긴 수명, 낮은 습도 감도 및 간단한 회로 등의 장점이 있습니다.
단점: 안정성이 낮고 환경에 크게 영향을 받습니다. 특히 각 센서의 선택성은 고유하지 않으며 출력 매개변수를 결정할 수 없습니다. 따라서 정확한 측정이 요구되는 장소에서는 사용하기에는 부적합하며, 주로 민수용으로 사용됩니다.
3. 가스감지기의 촉매연소 원리
원리: 촉매 연소 센서는 백금 저항기 표면에 고온 내성 촉매층을 준비하는 것입니다. 특정 온도에서 가연성 가스는 표면에서 촉매 연소됩니다. 연소로 인해 백금 저항기의 온도가 상승하고 저항이 변경됩니다. 변화값은 가연성 가스 농도의 함수입니다.
장점: 촉매 연소 가스 센서는 가연성 가스를 선택적으로 감지합니다. 센서는 연소할 수 없는 가스에는 반응하지 않습니다. 빠른 반응, 긴 수명, 온도, 습도, 압력의 영향을 덜 받습니다. 센서의 출력은 환경의 폭발 위험과 직접적인 관련이 있으며 안전 감지 분야에서 지배적인 유형의 센서입니다.
단점: 가연성 가스 범위에서는 선택성이 없습니다. 센서는 쉽게 중독되며 대부분의 원소 유기 증기는 센서에 중독 영향을 미칩니다.
참고: 촉매 연소 감지의 실현은 조건부입니다. 감지 환경에 충분한 산소가 포함되어 있는지 확인해야 합니다. 무산소 환경에서는 이 감지 방법으로 가연성 가스를 감지하지 못할 수도 있습니다. 특정 납 함유 화합물(특히 테트라에틸 납), 황 화합물, 실리콘, 인 화합물, 황화수소 및 할로겐화 탄화수소는 센서를 중독시키거나 억제할 수 있습니다.
4. 가스검지기의 PID 원리
원리: PID는 자외선 광원과 이온 챔버 및 기타 주요 부품으로 구성됩니다. 이온실에는 양극과 음극이 있어 전기장을 형성합니다. 측정 대상 가스는 자외선 램프를 조사하여 이온화되어 양이온과 음이온이 발생하고 전극 사이에 전류가 형성됩니다. 출력 신호 증폭
장점: 감도가 높고 중독 문제가 없습니다.
단점: 비선택적, 습도에 큰 영향을 받음, UV 램프의 수명이 짧음, 가격이 비싸다.
5. 가스검지기의 전기화학적 원리
원리: 센서 내부의 전해질과 대상 가스가 반응하여 가스 농도에 비례하는 전기 신호를 생성하는 방식으로 작동합니다.
장점: 넓은 작동 온도 범위, 다양한 측정 범위, 고감도, 선형 출력, 우수한 선택성
단점: 짧은 수명, 제한된 보관 기간, 극도로 건조하거나 고농도 가스 환경에서 짧은 수명, 비특이적, 간섭에 취약함, 습도가 정확도에 영향을 미침.
참고: 대부분의 독성 가스 센서가 제대로 작동하려면 소량의 산소가 필요합니다. 이를 위해 센서 뒷면에 통풍구가 있습니다. 높은 습도와 높은 가뭄은 센서의 서비스 수명에 영향을 미칩니다. 순간적인 압력 변화로 인해 일시적인 센서 출력이 생성될 수 있으며 잘못된 경보 상태에 도달할 수도 있습니다.
