ガス検知器の技術的原理
ガス検知器はガスの安全濃度を検知するための専門機器であり、その動作原理は主にガスセンサーを介して物理的または化学的非電気信号を取得し、電気信号に変換し、次に外部回路を介して上記の電気信号を整流、フィルタリングなどの処理を行い、これらの処理された信号が対応するモジュールの制御を経てガスの検知を実現します。ただし、ガス検知器の核心は内蔵センサー部品であり、異なるガスの検知に基づいており、検知の技術原理の違いは同じではありません。たとえば、ガス検知器の一般的な技術原理は、触媒燃焼、電気化学、赤外線、PID、熱伝導、光導波路などの原理であり、パートナーはそれらの機能特性の違いが何であるかを知ることができます。
1. 触媒燃焼技術の原理
触媒燃焼ガス検出器の技術原理は、ホイートストンブリッジ原理を利用し、ブリッジアームの検出素子と補償素子の対の構成により、可燃性ガスに遭遇すると、検出素子の感応体の表面で無炎燃焼が発生し、感応体の温度が上昇し、感温材料の抵抗が増加し、ブリッジ出力電圧が大きくなり、電圧の変化はガスの濃度の増加に伴って増加し、ブリッジ出力信号の測定値の増加に比例します。ブリッジ出力信号の測定値に応じて、変化の大きさを判断してガスの濃度を検出できます。
2. 半導体技術の原理
半導体ガス検知器の技術原理は、測定対象ガスの吸着を利用して半導体の導電率を変化させ、電流の変化を励起警報回路の比較によって検出するものです。半導体型センサーは測定時に環境の影響を大きく受けるため、出力の直線性は安定しません。半導体センサーは、非常に敏感な応答性があるため、現在、ガスの微小漏れ現象の測定分野で広く使用されています。
3. 電気化学技術の原理
電気化学式ガス検出器は、センサーと測定対象ガスが反応して電気信号に比例したガス濃度を生成し、作動します。測定対象ガスは、まず小さな毛細管状の開口部を介してセンサーと反応し、次に撥水性バリアを通過して、最終的に電極表面に到達します。次に、適度な量のガスが感知電極と反応して、センサーからの電解質の漏れを防ぎながら適切な電気信号を形成します。バリアを通過して拡散するガスは感知電極と反応し、酸化または還元のいずれかになります。
4. 赤外線技術の原理
赤外線ガス検知器の技術原理は、ランベルト・ベールの法則に基づいています。この物理法則は、平行な単色光のビームが均一な非散乱性光吸収物質に垂直な場合、その吸光度と光吸収物質の濃度および吸収層の厚さは比例します。赤外線ガス検知器でよく使用される赤外線の波長は 2 ～ 12 μm で、簡単に言えば、赤外線ガス検知器の原理は、一定の長さと容積の容器を通して連続的に測定することです。容器の両端面から赤外線ビームを一端側に照射し、その両端面での光の透過率を測定し、次にもう一端の赤外線放射強度を測定し、最後に赤外線吸収と光吸収物質の濃度に基づいて測定対象ガスの濃度の大きさを知ることができます。
5.PID技術の原理
光イオン化 PID ガス検出器の技術原理は、紫外線光源を介して、化学物質が励起されて正イオンと負イオンを生成し、検出器で簡単に検出できるようにすることです。分子が高エネルギー紫外線を吸収するとイオン化が起こり、この励起で分子が負電子を生成し、正イオンを構成します。これらのイオン化された粒子によって生成された電流は検出器によって増幅され、ppm レベルの濃度が表面に現れます。これらのイオンは電極を通過し、すぐに元の有機分子に再結合します。このプロセスで分子が損傷されることはありません。
6. 熱伝導技術の原理
熱伝導性ガス検知器は、新しいタイプの可燃性ガス検知原理であり、主に混合ガスの熱伝導率の変化量を測定して、測定対象ガスの濃度分析を実現します。通常、ガスセンサーの熱伝導率の差は回路を通じて抵抗の変化に変換されます。従来の検知方法は、測定対象のガスをガスチャンバーに送り込み、ガスチャンバーの中心にあるサーミスタ、白金またはタングステンフィラメントなどの感熱素子を一定の温度に加熱し、混合ガスの熱伝導率の変化を感熱素子の抵抗の変化に変換し、抵抗値の変化をより正確に測定しやすくします。
