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溫濕度會影響氣體傳感器的使用壽命
  導讀: 絕大多數氣體傳感器對環境溫度是敏感的。其原因是不論化學反應、電子元器件,仍是無機和有機材料,性能參數都會隨溫度而改動。畢竟構成傳感器輸出的電流和電壓的改動。
  環境溫度
  絕大多數氣體傳感器對環境溫度是敏感的。其原因是不論化學反應、電子元器件,仍是無機和有機材料,性能參數都會隨溫度而改動。畢竟構成傳感器輸出的電流和電壓的改動。
  不同傳感器的運用溫度規劃是怎樣的?

  催化燃燒傳感器(LEL):
  LEL的運用溫度規劃很寬,從-40℃到70℃都可以運用。我國的消防認證所要求的溫度規劃便是從-40℃到70℃。
  電化學傳感器(EC):

  電化學傳感器溫度規劃稍微窄一點,一般是-20℃到55℃。類型比較新的EC傳感器可以做到在-40℃作業。但是,EC傳感器無法長時刻在高溫環境作業,首要是因為EC傳感器內部有酸性或堿性的液體,在高溫的環境中水分會蒸發或迅速添加,然后構成電解液損失或漏液。畢竟的現象便是呼應時刻T90變長,回零時刻變長,靈敏度變低,甚至無呼應。對EC傳感器來說,最惡劣的情況是高溫低濕(HTLH)和高溫高濕(HTHH)。
  非色散紅外傳感器(NDIR):

  NDIR傳感器的溫度規劃很寬,可以抵達軍工級-55℃到100℃以上。在外太空勘探氣體就靠它。
  光離子化傳感器(PID):

  PID傳感器的溫度規劃比較窄,做不到像NDIR相同。一般可以承受的便是-25℃到55℃。
  金屬氧化物半導體傳感器(MOS):
  MOS傳感器的溫度規劃可以很寬,但是溫漂相當嚴重。它的靈敏度的數量級和溫度系數的數量級之間是可以比擬的,因而MOS并不適合用在高溫文低溫環境,只運用于普通的室溫環境中。
  環境溫度是怎么影響氣體濃度丈量效果的?
  催化燃燒傳感器(LEL):
  先回憶一下LEL傳感器的原理:催化珠是鉑金絲盤繞而成的,鉑金絲的電阻是隨溫度改動而改動的,溫度越高,電阻越大。當鉑金絲的溫度在四百多度的時分,催化珠表面的催化劑活性初步明顯。這時,當催化劑觸摸甲烷的時分,甲烷初步燃燒,將熱量傳導給鉑金絲,鉑金絲電阻變大。
  了解了原理,此問題就好回答了:當環境溫度升高或下降的時分,催化珠中鉑金絲的溫度也會有改動。雖然催化珠是配對運用,消除掉了一些溫度改動帶來的影響,那也僅僅對于傳感器零點有效,靈敏度仍是會隨溫度改動而改動的。
  電化學傳感器(EC):
  EC傳感器內部是產生的氧化復原反應。但凡化學反應,反應速度都會隨溫度改動而改動。普遍的規律是,溫度越低,傳感器靈敏度越低,溫度越高,傳感器靈敏度越高。
  在所有的電化學傳感器中,原電池型的氧氣傳感器(氧電池)的溫漂是最小的。從+20℃降溫到-20℃,其靈敏度僅下降約10%。氫氣傳感器的溫漂是最大的,從+20℃降溫到-20℃,其靈敏度下降約80%。
  非色散紅外傳感器(NDIR):
  NDIR傳感器信號隨環境溫度改動的要素比較多,包括:光源的光譜、勘探器、濾光片溫度系數、運放溫度系數、電阻和電容溫度系數等諸多要素。當這些要素概括效果的時分,使得NDIR的溫度補償變得非常復雜。這也是NDIR傳感器價格高的原因之一。
  光離子化傳感器(PID):
  PID的溫度漂移首要由電子元器件的溫度漂移帶來。氣體物質的電離能簡直不受溫度改動的影響。這些電子元器件包括運放、電阻、電容、變壓器線圈。
  需求留心的是,當溫度低到必定程度,紫外燈(UVLamp)就會點不亮。更喪身的是,紫外燈的兩個部件——燈管和透光片會因為熱膨脹系數不同而產生裂縫。這樣紫外燈就因為漏氣而報廢了。
  金屬氧化物半導體傳感器(MOS):
  MOS傳感器的溫漂是相當大的,這也是MOS傳感器不適合工業安全,而只適用于民用環境的首要原因之一。您可能會說,溫漂大,做溫度補償不就可以了嗎?做過工程師的朋友們都會清楚,讓一只溫漂超越±30%的傳感器在高低溫下做到±3%的精度,簡直是一件不可能的工作。
  在民用環境,溫度改動不大,如10℃-40℃,并且要求精度不高,僅僅要求報警的情況下,MOS的確是不錯的低本錢選擇。
  怎么消除環境溫度帶來的影響?
  催化燃燒傳感器(LEL):
  一般不需求溫度補償。LEL傳感器在研制的過程中,就現已考慮到了溫漂。從-20℃到50℃,零點和量程點有1%-3%LEL的溫漂,用戶也是可以承受的。
  電化學傳感器(EC):
  需求做溫度補償,一般用一元二次方程或一元三次方程就能解決。自變量是溫度,單位是℃,因變量是歸一化后的溫度系數,單位是%。
  非色散紅外傳感器(NDIR):
  NDIR消除溫度的影響辦法有幾種,本錢都比較高。第一種是公式法,第二種是查表法,第三種是恒溫法。
  光離子化傳感器(PID):
  需求做溫度補償,和EC傳感器相似,一般選用一元二次方程和一元三次方程就能解決。
  金屬氧化物半導體傳感器(MOS):
  有必要做溫度補償,但需求留心的是,即使經過溫度補償,精度也不會很高。因為MOS傳感器的一致性欠好,用一致的溫度補償公式恐怕難以抵達精度要求。最好的辦法是逐個MOS傳感器進行補償,用一元二次方程,或用查表法。當然,這兩種辦法本錢也是比較高的。

深圳市霍尼艾格科技有限公司是專業從事可燃氣體報警器、可燃氣體勘探器、氣體檢測報警器、安全環保檢測儀器和個體防護設備開發、生產和出售的高新技術企業,產品廣泛應用于冶金、石油、化工、電力、礦山、市政、交通、消防及環保等領域,


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