А.4.3 Ограничения по применению
ИК-датчики не обнаруживают водород.
Время, необходимое, чтобы содержание газа на всей длине оптического пути достигло того же значения, что и в контролируемой среде, ограничивает время установления показаний газоанализатора. Это время невелико в газоанализаторах с принудительным отбором пробы. В газоанализаторах с диффузионным отбором пробы установка кожуха для защиты от атмосферных воздействий, газовых фильтров и гидрофобных барьеров увеличивает время установления показаний.
Изменения давления анализируемой среды не влияют на нулевые показания, но чувствительность, как правило, пропорциональна парциальному давлению определяемого компонента. Поскольку датчик чувствителен к давлению, следует исключить изменения давления в газовом канале газоанализатора.
Некоторые типы датчиков, использующие модуляцию потока ИК-излучения или оптикоакустический приемник, чувствительны к вибрации.
Некоторые типы инфракрасных датчиков, в частности датчики для трассовых газоанализаторов, чувствительны к рассогласованию оптических осей, вызванному тряской и вибрацией.
Воздействие температуры обычно незначительно, но оно может привести как к уменьшению, так и к увеличению сигнала датчика.
А.4.4 Влияние неопределяемых компонентов
Неопределяемые компоненты (горючие и негорючие газы) могут вызывать изменение сигнала датчика. Чувствительность некоторых датчиков к таким газам, как диоксид углерода, часто приводит к значительной погрешности при измерении.
|
|
|
Изменение концентрации паров воды в анализируемой газовой смеси может вызывать изменение сигнала ИК-датчиков горючих газов. Однако газоанализаторы, отвечающие требованиям IEC 60079-29-1, будут иметь минимальную чувствительность к воде.
Наличие в пробе твердых частиц и капель жидкости, которые также поглощают инфракрасную энергию, вызывает изменение сигнала датчика или даже потерю чувствительности. Важно предупредить загрязнение оптических компонентов (например, окон и зеркал), особенно загрязнение, вызванное твердыми частицами или конденсацией паров. Когда для защиты от загрязнения элементов оптического тракта используют фильтры тонкой очистки, следует иметь в виду, что фильтры могут закупориться, если проба сильно загрязнена.
Воздействие неопределяемых компонентов и паров воды на показания трассовых газоанализаторов существенно больше, чем для других типов ИК-датчиков. Кроме того, трассовые газоанализаторы должны быть работоспособны при попадании в оптический путь пыли, тумана, дождя или снега, а также при наличии естественного и искусственного освещения. Трассовые газоанализаторы, соответствующие требованиям IEC 60079-29-4, подвержены минимальному уровню помех от всех перечисленных воздействий.
|
|
|
А.4.5 Отравление
Отравляющие воздействия на ИК-датчик неизвестны.
А.5 Полупроводниковые датчики
А.5.1 Общие положения
Принцип работы полупроводниковых датчиков основан на изменении электропроводности, вызванном хемосорбцией молекул определяемого компонента на поверхности нагретого чувствительного элемента, находящегося в воздухе. Содержание газа определяют путем измерения изменения сопротивления чувствительного элемента.
Полупроводниковый материал, обычно оксид металла, например, оксид олова, нанесенный на поверхность керамической подложки, электрически нагревается до нескольких сотен градусов Цельсия. Электроды наносятся на поверхность методом ионной имплантации или другим способом.
Для обнаружения газов в широком диапазоне концентраций используют полупроводниковые датчики, однако зависимость между концентрацией определяемого компонента и сигналом датчика нелинейна, чувствительность датчиков уменьшается с увеличением концентрации. Во многих случаях, для работы полупроводниковых датчиков требуются присутствие кислорода в пробе, а колебания влажности анализируемой среды и изменения содержания кислорода могут повлиять на их чувствительность.
|
|
|
Некоторые полупроводниковые датчики помимо горючих газов и паров реагируют также на другие вещества. Датчики, как правило, не являются избирательными и подвержены влиянию внешних факторов и неопределяемых компонентов. Чувствительность датчиков к различным горючим газам существенно различается.
Полупроводниковые датчики обладают высокой чувствительностью к водороду. Сигнал при воздействии некоторых других газов (например, 
) может быть противоположен полярности сигнала при воздействии водорода, поэтому влияние неопределяемых компонентов на показания датчика необходимо анализировать в каждом конкретном случае.
В связи с этим полупроводниковые датчики обычно используют для обнаружения конкретного газа в заданном диапазоне концентраций и при других особо оговоренных условиях, когда решающее значение имеет стоимость прибора.
Время установления показаний зависит от технологии изготовления чувствительного элемента, содержания определяемого компонента в анализируемой газовой смеси и способа ее доставки к датчику (обычно с помощью диффузии, но также может применяться принудительная подача).
|
|
|
А.5.2 Область применения
Полупроводниковые датчики применяются для определения газов в широком диапазоне концентраций, в том числе очень низких, от единиц ррм, вплоть до 100% НКПР, однако их характеристика преобразования нелинейная.
Полупроводниковые датчики используются в течеискателях даже при очень низких концентрациях определяемого компонента и в сигнализаторах, не имеющих отсчетного устройства.
Дата добавления: 2018-09-23; просмотров: 322; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!