Полупроводниковые датчики газа

Полупроводниковые датчики газа

Полупроводниковые датчики газа

Пожарная безопасность \\ 18.03.2010 13:44

Анализ утечки газового вещества осуществляет такое устройство, как датчик утечки газа. Основной принцип действия некоторых разновидностей таких устройств и будут предметом рассмотрения данной статьи.

Не меньшую популярность имеют также датчики газа, изготовленные из полупроводниковых материалов – полупроводниковые датчики газа. Работа данного типа датчиков сходна с принципом действия каталитических: основано на свойствах поглощения газа поверхностью нагретого оксида. Это тонкая пленка окиси металла на кремниевой пластине, для размещения которой используются те же процессы, что и при изготовлении компьютерных микросхем. Поглощение простого газа поверхностью оксида газа образца с последующим каталитическим окислением ведет к изменению электрического сопротивления оксидного материала и может быть соотнесено с концентрацией газа образца. Полупроводниковые датчики газа нагреваются на поверхности до постоянной температуры выше 200 - 250°C для ускорения скорости реакции и сокращения воздействий, вызванных изменением окружающей температуры. Полупроводниковые датчики газа характеризуются простотой и достаточной степенью надёжности, могут обладать высокой степенью чувствительности. Они широко применяются при производстве недорогих детекторов бытового газа. Однако в промышленности они скорее ненадежны, поскольку недостаточно точны при определении отдельных газов, на них также влияют перепады атмосферной температуры и влажности. Возможно, их требуется проверять несколько чаще, чем остальные типы датчиков, потому что они известны потерей чувствительности, если их не контролировать регулярно. Они также медленно реагируют и восстанавливаются после воздействия выброса газа.

Каталические датчики газа

Наиболее часто используемое на сегодняшний день устройство - каталический датчик газа – по сути является современной разработкой более ранней взрывобезопасной лампы, поскольку в его основе лежит принцип горения газа и его превращения в углекислый газ и воду. Каталитический датчик газа для обнаружения горючих газов относятся к электрокаталитическому типу. Они состоят из миниатюрного чувствительного элемента, иногда называемого также шариком, "пеллистором" или "сигистором". Последние два являются зарегистрированными торговыми марками серийных устройств. Они изготовлены из электроподогреваемой катушки с платиновой проволокой, на которую сначала нанесена керамическая подложка, например, оксид алюминия, а затем кроющая наружная оболочка из палладиевого или родиевого катализатора, распыленного на подложку из окиси тория. Принцип работы датчика газа такого типа заключается в том, что при прохождении горючего газа/воздушной смеси по поверхности катализатора возникает горение, и выделяющееся тепло повышает температуру шарика. Это, в свою очередь, ведет к изменению сопротивления платиновой катушки, которое можно измерить, если использовать катушку в качестве температурного датчика в стандартной цепи с измерительным мостом. Изменение сопротивления находится в прямой зависимости от концентрации газа в окружающей среде, его можно отобразить на измерительном инструменте или индикаторе. Чтобы обеспечить стабильность температуры в меняющихся окружающих условиях, в каталитических датчиках газа используются термически согласованные шарики. Они находятся на противоположных участках электрической цепи с мостом для измерения сопротивления, где "чувствительный" датчик реагирует на любой присутствующий горючий газ в отличие от сбалансированного пассивного, или нечувствительного, датчика. Пассивное функционирование достигается или за счет покрытия шарика тонким слоем стекла, или за счет деактивированного катализатора. Таким образом, он действует лишь как компенсатор любых внешних изменений температуры или влажности. Каталитический датчик газа лучше всего устанавливать в прочном металлическом корпусе позади пламегасителя – этот принцип отвечает предъявляемым требованиям безопасности конструкции. Это позволяет смеси газа/воздуха проникать в корпус и к высокоактивному чувствительному элементу, но предотвращает распространение пламени в окружающей среде. Пламегаситель слегка сокращает скорость реагирования датчика, однако в большинстве случаев показание на электрическом выходе появляется уже через несколько секунд после обнаружения газа. Поскольку кривая отклика в значительной степени сглаживается по мере приближения к конечному показанию, время отклика часто определяется как время, необходимое для достижения 90% от его конечного показания и поэтому известное как значение Т90. Значение Т90 для каталитических датчиков составляет обычно 20 - 30 секунд.

Инфракрасные детекторы газа

Полосы поглощения многих горючих газов находятся в инфракрасном диапазоне электромагнитного спектра света, и принцип поглощения в инфракрасной области уже многие годы используется в качестве лабораторных аналитических средств. Инфракрасный детектор газа относится к маломощному и компактному типу оборудования, используемого для промышленных детекторов газа. Эти датчики имеют несколько преимуществ по сравнению с каталитическим типом. Они характеризуются очень высокой скоростью отклика - менее 10 секунд, низкими эксплуатационными расходами и упрощенным контролем благодаря функции самодиагностики у современного оборудования с микропроцессорным управлением. Они также могут быть нечувствительными к любым известным "ядам", отказоустойчивыми и будут успешно работать в инертных атмосферах и в широком диапазоне температур, давления и влажности окружающей среды. Принцип работы датчика газа такого типа основывается на поглощении двух длин волн в инфракрасном диапазоне, когда свет проходит через смесь образца с двумя длинами волны, одна из которой устанавливается на пик поглощения определяемого газа, а другая нет. Два источника света пульсируют альтернативно друг другу, направляя свет по обычному оптическому тракту, чтобы он вышел через взрывозащищенное "окно" и затем прошел сквозь газ образца. Пучки лучей затем отражаются ретроотражателем и опять возвращаются через образец в прибор. Детектор сравнивает силу сигнала лучей образца и эталона и путем вычитания определяет концентрацию газа.

Статьи Пожарная безопасность

Применение систем пожаротушения тонкорсапыленной водой для защиты гостиничных комплексов

Применение систем пожаротушения тонкорсапыленной водой для защиты гостиничных комплексов

Пожарная безопасность \\ 25.08.2016 19:11 \\ ТЕХНОС-М+ \\ Комментарии()

В статье описаны основные особенности возникновения и развития пожаров в отелях, изложены преимущества применения установок ТРВ для защиты помещений такого рода, приведены некоторые типовые решения по защите системами пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления помещений гостиничного фонд

ЗАЧЕМ И КАК ОБСЛУЖИВАТЬ ПОЖАРНУЮ СИГНАЛИЗАЦИЮ?

ЗАЧЕМ И КАК ОБСЛУЖИВАТЬ ПОЖАРНУЮ СИГНАЛИЗАЦИЮ?

Пожарная безопасность \\ 27.01.2016 12:09 \\ ЗАО НВП "Болид" \\ Комментарии()

Далеко не все руководители организаций могут правильно ответить на вопросы, зачем и как обслуживать автоматическую пожарную сигнализацию (АПС). Поэтому важно знать и понимать некоторые аспекты этой проблемной темы.

Схема разводки электрики в квартире

Пожарная безопасность \\ 02.10.2015 10:21 \\ Комментарии()

Еще два столетия назад об электричестве знали очень немногие. Сегодня, благодаря неимоверным темпам развития цивилизации, свет есть везде.

Современные воздушные спринклерные установки

Современные воздушные спринклерные установки

Пожарная безопасность \\ 26.12.2013 13:32 \\ ЗАО"ПО"Спецавтоматика" \\ Комментарии()

Спринклерные установки пожаротушения существуют уже более ста лет и прошли значительную эволюцию от простых устройств для подачи воды при пожаре до современных автоматических комплексов. Они зарекомендовали себя как надежная и эффективная технология защиты от пожара.

Защита пожаровзрывоопасных объектов нефтяной и газовой промышленности лафетными стволами и пожарными роботами

Пожарная безопасность \\ 13.12.2013 16:00 \\ Всероссийский журнал «Безопасность» \\ Комментарии()

Объекты нефтяной и газовой промышленности в большинстве своем относятся к наружным установкам, и для их защиты используется наружное пожаротушение.

Роботизированные пожарные комплексы на защите ТЭС, ГЭС и АЭС

Пожарная безопасность \\ 13.12.2013 15:20 \\ Всероссийский журнал «Безопасность» \\ Комментарии()

В 2013 -2016 годах планируется ввод мощностей (ТЭС, ГЭС, АЭС) в соответствии с Государственной программой Российской Федерации «Энергоэффективность и развитие энергетики». Суммарные инвестиции по этим объектам прогнозируются в размере более 4 трлн. руб. Одними из основных приоритетов государственной политики в области энергетики являются: повышение надежности электроснабжения потребителей, снижение общего числа отказов, предотвращение возникновения техногенных катастроф.

Измерение сопротивления изоляции и сопротивления шлейфа сигнализации при проведении технического обслуживания охранно-пожарной сигнализации

Измерение сопротивления изоляции и сопротивления шлейфа сигнализации при проведении технического обслуживания охранно-пожарной сигнализации

Пожарная безопасность \\ 24.10.2013 16:33 \\ ООО ГК "Урал" \\ Комментарии()

Уважаемые коллеги, все те, кто по роду своей служебной деятельности сталкивается с техническим обслуживанием систем охранно-пожарной сигнализации. Хотел бы поде-литься своими мыслями по одному из видов работ входящих в перечень дополнительных, по техническому обслуживанию систем безопасности (РД 25.964-90).

Система оповещения нового поколения для административных зданий

Пожарная безопасность \\ 14.08.2013 17:32 \\ ООО "ЭМСОК" \\ Комментарии()

Для кого-то вопрос безопасности кажется не столь серьёзным, дескать: «Да что случится? Никаких пожаров у нас не бывает!». Но такое халатное отношение может привести к трагическим последствиям, ведь на кону - множество человеческих жизней.

Ороситель тонкораспыленной воды «Бриз®» - рациональное решение.

Ороситель тонкораспыленной воды «Бриз®» - рациональное решение.

Пожарная безопасность \\ 15.05.2013 12:42 \\ ЗАО"ПО"Спецавтоматика" \\ Комментарии()

Пожаротушение с помощью тонкораспыленной воды имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с обычными спринклерными, газовыми и порошковыми системами пожаротушения– высокую эффективность при минимальном расходе воды, безопасность для людей, материальных ценностей и для окружающей среды.

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ДЛЯ СИСТЕМ ОПС, ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ И СКУД

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ДЛЯ СИСТЕМ ОПС, ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ И СКУД

Пожарная безопасность \\ 30.04.2013 13:30 \\ ООО "Электротехника и Автоматика" \\ Комментарии()

Сердцем любой системы ОПС, видеонаблюдения или СКУД является источник питания. Поэтому следует очень тщательно подходить к выбору этого компонента, ведь именно от него зависит работоспособность всей системы в целом.

Книги

Системы охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации

ISBN: 978-5-7695-6218-1
Год: 2010 (май)
Страниц: 512

 

 

Учебное пособие представляет собой 5-е издание, дополненное и переработанное. Книга незаменима при обучении специалистов по монтажу любых видов сигнализаций: пожарных, охранных и охранно-пожарных. Представлены также общие сведения об организации охраны на объекте.

Технические средства охраны

Системы охранной сигнализации: основы теории и принципы построения

ISBN: 978-5-9912-0025-7
Год: 2008
Страниц: 496

 

Учебное пособие поможет при прохождении теоретических курсов специалистами в области охраны. Здесь есть всё об эксплуатации технических средств охраны. Это второе, дополненное издание, созданное на основе лекций.

Технические средства охраны

Системы контроля и управления доступом

Год: 2010
Страниц: 272

 

Книга адресована широкому кругу лиц, занятых в области службы безопасности на различного уровня объектах. Прилагается перечень нормативных материалов.

 

Технические средства охраны

вверх