Gaz sensörü özellikleri ve gelecekteki gelişme eğilimleri ve birden çok alandaki uygulamaların ayrıntılı açıklamaları
Bir gaz sensörü, belirli bir gaz hacmi bölümünü karşılık gelen bir elektrik sinyaline dönüştüren bir dönüştürücüdür. Tespit başlığı, gaz numunesini, genellikle safsızlıkları ve karışan gazları filtrelemeyi, aletin ekran kısmını kurutmayı veya soğutmayı içeren gaz sensörü vasıtasıyla düzenler. Belirli bir gaz hacmi bölümünü karşılık gelen bir elektrik sinyaline dönüştüren bir dönüştürücü olarak, uygulaması hala çok geniştir. Günümüzde piyasada karbon monoksit sensörleri, oksijen sensörleri, yanıcı gaz sensörleri gibi çeşitli gaz sensörleri bulunmaktadır ve bunlar da yaygın olarak kullanılmaktadır. Genel olarak, çeşitli tipte gaz sensörleri sivil, endüstriyel ve çevresel testlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
1. Avantajlar ve dezavantajlar
Avantajlar: Kızılötesi gaz sensörleri ve cihazları yaygın olarak kullanılmaktadır ve neredeyse her türden kolay gazı izlemek için uygundur. Yüksek doğruluk, iyi seçicilik, yüksek güvenilirlik, zehirlenme olmaması, oksijene bağımlı olmaması, çevreye daha az müdahale ve uzun ömür gibi önemli avantajları vardır. Ve yavaş yavaş gelecekte pazarın ana akımı haline gelir.
Dezavantajları: Henüz emekleme döneminde olduğu için, yüksek teknik engeller, düşük pazar payı ve düşük düzeyde büyük ölçekli üretim, maliyet yüksek, temelde binlerce yuan civarında.
2. Ana özellikler
Gaz sensörleri geniş bir kimyasal sensör kategorisidir. Çalışma prensibinden, karakteristik analizinden ölçüm teknolojisine, kullanılan malzemelerden imalat sürecine, test nesnesinden uygulama alanına bağımsız bir sınıflandırma standardı oluşturabilmekte ve özellikle sınıflandırma standartları probleminde karmaşık bir sınıflandırma sistemi türetilebilmektedir. Henüz birleştirilmemiştir ve katı sistem sınıflandırması yapmak oldukça zordur.
1. Kararlılık
Kararlılık, sıfır sapmaya ve aralık sapmasına bağlı olan tüm çalışma süresi boyunca sensörün temel tepkisinin kararlılığını ifade eder. Sıfır sapma, hedef gaz olmadığında tüm çalışma süresi boyunca sensör çıktı tepkisindeki değişikliği ifade eder. Aralık kayması, çalışma süresi boyunca sensör çıkış sinyalinin azalması olarak ortaya çıkan, hedef gaza sürekli olarak yerleştirilen sensörün çıkış yanıtı değişimini ifade eder. İdeal olarak, bir sensörün sürekli çalışma koşullarında yıllık sıfır sapması% 10'dan az olacaktır.
2. Hassasiyet
Duyarlılık, sensör çıkışı değişikliğinin ölçülen giriş değişikliğine oranını ifade eder ve esas olarak sensör yapısında kullanılan teknolojiye bağlıdır. Çoğu gaz sensörünün tasarım ilkeleri biyokimya, elektrokimya, fizik ve optik kullanır. Dikkate alınması gereken ilk şey, hedef gazın valf sınırı (TLV-eşik-eski sınır değeri) veya en düşük patlama sınırı (LEL-lowerexplosivelimit) yüzdesinin tespiti için yeterli duyarlılığa sahip hassas bir teknoloji seçmektir.
3. Seçicilik
Seçicilik, çapraz duyarlılık olarak da adlandırılır. Belirli bir enterferans yapan gaz konsantrasyonunun ürettiği sensör tepkisi ölçülerek belirlenebilir. Bu yanıt, belirli bir hedef gaz konsantrasyonu tarafından üretilen sensör yanıtına eşdeğerdir. Bu özellik çoklu gazların izlenmesinde çok önemlidir çünkü çapraz hassasiyet ölçümün tekrarlanabilirliğini ve güvenilirliğini azaltacaktır.İdeal sensör yüksek hassasiyete ve yüksek seçiciliğe sahip olmalıdır.
4. Korozyon direnci
Korozyon direnci, sensörün yüksek hacimli hedef gaz fraksiyonuna maruz kalma yeteneğini ifade eder. Çok miktarda gaz sızdığında, prob beklenen gaz hacmi fraksiyonunun 10-20 katına dayanabilmelidir. Normal çalışma koşullarında, sensör sapması ve sıfır noktası düzeltme değeri olabildiğince küçük olmalıdır. Gaz sensörlerinin temel özellikleri, yani duyarlılık, seçicilik ve kararlılık, esas olarak malzeme seçimiyle belirlenir. Gaz sensörünün hassasiyet özelliklerini optimize etmek için uygun malzemeleri seçin ve yeni malzemeler geliştirin.
3. Gelecekteki eğilimler
1. Yeni gaza duyarlı malzemelerin ve üretim süreçlerinin araştırma ve geliştirmesine odaklanın
Gaz sensör malzemeleri üzerinde yapılan araştırmalar, ZnO, SiO2, Fe2O3 vb. Metal oksit yarı iletken malzemelerin özellikle C oranı, C2H5OH, CO ve diğer gazların tespitinde olgunlaştığını göstermektedir. Bu işin iki ana yönü vardır:
Bunlardan biri, mevcut gaza duyarlı membran malzemelerinin doping, modifikasyon ve yüzey modifikasyonunu yapmak ve gaz sensörünün kararlılığını ve seçiciliğini iyileştirmek için film oluşturma sürecini iyileştirmek ve optimize etmek için kimyasal modifikasyon yöntemlerini kullanmaktır; Kompozit ve hibrit yarı iletken gaza duyarlı malzemeler, polimer gaza duyarlı malzemeler gibi gaza duyarlı yeni membran malzemeleri araştırın ve geliştirin, böylece bu yeni malzemeler yüksek duyarlılığa, yüksek seçiciliğe ve farklı gazlara karşı yüksek kararlılığa sahip olur. Organik polimere duyarlı malzemeler, bol malzeme, düşük maliyetli, basit film yapım süreci, diğer teknolojilerle uyumlu olması ve oda sıcaklığında çalışması gibi avantajlara sahip olduğundan, bir araştırma sıcak noktası haline geldi.
2. Yeni gaz sensörlerinin geliştirilmesi
Geleneksel eylem prensibini ve bazı yeni efektleri kullanın, kristal malzemelerin (silikon, kuvars, seramik vb.) Kullanımına öncelik verin, gelişmiş işleme teknolojisi ve mikro yapı tasarımını benimseyin, yeni sensörler ve optik dalga kılavuzu gaz sensörleri, polimer akustiği gibi sensör sistemleri geliştirin Yüzey dalgası ve kuvars rezonans gaz sensörlerinin geliştirilmesi ve kullanımı, mikrobiyal gaz sensörleri ve biyonik gaz sensörleri üzerine araştırmalar. Yeni malzemelerin, yeni süreçlerin ve yeni teknolojilerin uygulanmasıyla, gaz sensörlerinin performansı daha mükemmel hale geldi ve sensörün minyatürleştirilmesi, minyatürleştirilmesi ve çok işlevli hale getirilmesi iyi uzun vadeli kararlılık, rahat kullanım ve düşük fiyat avantajlarına sahip oldu.
3. Akıllı gaz sensörü
İnsanların yaşam standartlarının sürekli iyileştirilmesi ve çevrenin korunmasına artan ilgiyle birlikte, çeşitli toksik ve zararlı gazların tespiti, hava kirliliğinin izlenmesi, endüstriyel atık gaz ve gıda ve yaşam ortamı kalitesinin tespiti, gaz sensörleri için daha yüksek standartları yükseltmiştir. Gereksinimler. Nanometre ve ince film teknolojisi gibi yeni malzeme geliştirme teknolojilerinin başarılı bir şekilde uygulanması, gaz sensörlerinin entegrasyonu ve zekası için iyi ön koşullar sağlar.
Gaz sensörleri, mikro-mekanik ve mikroelektronik teknolojisi, bilgisayar teknolojisi, sinyal işleme teknolojisi, algılama teknolojisi, hata teşhis teknolojisi, akıllı teknoloji ve diğer çok disiplinli entegre teknolojilerden tam anlamıyla yararlanılarak geliştirilecektir. Aynı anda birden fazla gazı izleyebilen tam otomatik dijital akıllı gaz sensörlerinin geliştirilmesi bu alanda önemli bir araştırma yönü olacaktır.
Şu anda sivil alan, yarı iletken metal oksit gaz sensörlerinin ana uygulama alanıdır. Bunun temel nedeni, yarı iletken metal oksit gaz sensörünün ucuz olması ve performansının ev alarmlarının gereksinimlerini karşılayabilmesidir.
Spesifik olarak, sivil alandaki gaz sensörlerinin uygulaması esas olarak, doğalgaz, sıvılaştırılmış petrol gazı ve şehir gazı sızıntısı gibi doğal gazı algılayan ve pişirme işlemi sırasında oluşan gazı algılayarak mikrodalga pişirmeyi otomatik olarak kontrol eden mutfakta (yanıcı gaz sensörü) yansıtılmaktadır. Mikrodalgada yemek. İkram; hava temizleyicileri veya elektrikli fanların otomatik çalışmasını kontrol etmek için kullanılan karbondioksit sensörleri, duman sensörleri, ozon sensörleri vb. İçeren muhafazalar, binalar, toplantı odaları ve halka açık yerler; bazı yüksek binalarda, algılama için gaz sensörleri de kullanılabilir Ateş etme ve alarm.
Endüstriyel alanda, gaz sensörleri çoğunlukla petrokimya endüstrisinde kullanılmaktadır. Bazı karbondioksit sensörleri, amonyak sensörleri ve nitrik oksit sensörleri, karbondioksit, amonyak ve klor gibi zararlı gazları tespit etmek için belirli uygulamalarda kullanılabilir. Ek olarak, yarı iletkenler ve mikroelektronikler gibi organik çözücüleri ve fosfin gibi oldukça toksik gazları tespit etmek için de kullanılabilir. Enerji endüstrisinde, hidrojen sensörleri, güç trafosu yağının bozulması sırasında oluşan hidrojeni algılayabilir. Gıda endüstrisinde, gaz sensörleri de eti algılayabilir. Otomobil ve fırın endüstrilerinden çıkan egzoz gazındaki oksijenin tespiti ve karayolu trafiğinde sürücülerin nefesinde etanol konsantrasyonunun tespiti gibi bozulabilir gıdaların tazeliği de geniş talep görüyor.
Çevresel algılama insanların günlük yaşamına daha yakındır. Bu aynı zamanda daha fazla gaz sensörünün bulunduğu bir uygulama alanıdır. Örneğin, havadaki bazı toksik ve zararlı gazlar insanların sağlığını ciddi şekilde tehdit eder. Karbon monoksit, kükürt dioksit, ozon vb. Gibi gazların karşılık gelmesi gerekir Gaz sensörü, ortam hava kalitesini izler.
