Частые вопросы и ответы о датчиках

P соединение 1. Как часто датчику требуется повторная калибровка?

Интервал между первичной калибровкой и повторной зависит от множества факторов, включая температуру эксплуатации датчика, влажность, давление, типы газов, которым он подвергается, и продолжительность воздействия.

P соединение 2. Насколько велика разница в взаимных помехах?

Степень вариации взаимных помех может быть довольно существенной. Это оценивается на основе тестов ограниченного количества датчиков, которые измеряют реакцию датчиков на нежелательные газы вместо целевых газов. Важно отметить, что при изменении условий окружающей среды производительность датчика может отличаться, а значения взаимных помех могут различаться до 50% между разными партиями датчиков. Следовательно, на практике эти переменные следует полностью учитывать для точности и надежности датчика.

P соединение 3. Ускорит ли использование насоса перед датчиком реакцию?

Использование насоса не увеличивает собственную скорость реакции датчика, но оно может быстро и эффективно перекачивать образцы газа через датчик с недоступных мест. Это позволяет насосу влиять на общее время отклика устройства.

P соединение 4. Можно ли добавить пленку или фильтр перед датчиком?

Перед датчиком можно установить пленку или фильтр для защиты, но необходимо убедиться, что не создается никакого "мертвого пространства", которое могло бы увеличить время отклика датчика.

P соединение 5. Какие факторы следует учитывать при проектировании подходящей системы отбора проб?

При проектировании системы отбора проб важно использовать материалы, которые предотвращают адсорбцию газов на поверхностях системы. Наилучшими материалами являются полимеры, ПТФЭ, ТФЭ и ФЭП. Концентрация газа может вызвать конденсацию влаги, которая может заблокировать датчик или привести к переполнению, поэтому следует использовать соответствующие осушители — например, трубки из нейфиона для удаления влаги на этапе конденсации. Для газов высокой температуры газовая проба должна охлаждаться до температуры, соответствующей требованиям датчика, а также следует использовать подходящие фильтры для удаления частиц. Кроме того, в систему отбора проб можно установить осевые химические фильтры для устранения взаимных помех от газов.

P соединение 6. Что произойдет, если температура самого газа будет отличаться от температуры датчика?

Температура самого датчика определяет его минимальный показатель тока на экране, и температура измеряемого газового образца оказывает определенное влияние на это. Скорость, с которой молекулы газа проникают через поры к чувствительному электроду, определяет сигнал датчика. Если температура газа, диффундирующего через поры, отличается от температуры газа внутри датчика, это может в некоторой степени повлиять на чувствительность датчика. Может возникнуть незначительная дрейфовка или временные изменения тока до полной настройки устройства.

P соединение 7. Можно ли подвергать датчик длительному воздействию целевого газа?

Датчики кислорода могут непрерывно измерять концентрацию кислорода в диапазоне от 0 до 30 % по объему или парциальное давление в диапазоне от 0 до 100 % по объему.  Датчики токсичных газов обычно используются для периодического контроля целевых газов и не подходят для непрерывного мониторинга, особенно в условиях высоких концентраций, высокой влажности или высоких температур. Для обеспечения непрерывного контроля иногда применяется метод циклического использования двух (или даже трех) датчиков, при котором каждый датчик подвергается воздействию газа не более чем половину времени, а вторую половину — восстанавливается на свежем воздухе.

P соединение 8. Из каких материалов изготовлен корпус датчика?

Мы используем различные пластические материалы, учитывая совместимость с внутренней электродной системой и требования к долговечности применения. Часто используемые материалы включают АБС, поликарбонатное волокно или полипропилен. Более подробная информация может быть найдена в техническом листе каждого датчика.

P соединение 9. Безопасно ли внутри датчика?

Несмотря на отсутствие сертификата, подтверждающего его взрывозащищенность, продукт может стабильно соответствовать требованиям внутренней безопасности.

P соединение 10. Как протестировать цепь?

Датчики с тремя и четырьмя электродами подходят для использования в специальной цепи, называемой потенциостатом. Назначение этой цепи заключается в контроле потенциала чувствительного (и вспомогательного) электрода относительно контраэлектрода, а также в усилении тока, протекающего внутрь или наружу. Цепь можно проверить следующим простым методом:
• Удалите датчик.
• Подключите контрольный вывод к соответствующему выводу в цепи.
• Измерьте потенциал чувствительного (и вспомогательного) терминала. Для ненаклоненного датчика результат теста должен быть 0 (±1мВ), что эквивалентно рекомендуемому смещению напряжения для наклоненного датчика.
• Подключите чувствующий (или вспомогательный) терминал к цепи для получения выходного напряжения.
Вышеуказанные шаги могут подтвердить, что цепь работает нормально в большинстве случаев. После замены и повторной фиксации датчика напряжение между чувствующим и референц-терминалом ненаклоненного датчика должно оставаться равным нулю или эквивалентным рекомендуемому смещению напряжения наклоненного датчика.
В большинстве случаев приведенные выше шаги могут подтвердить, что цепь работает нормально. После замены и повторной фиксации датчика напряжение между чувствующим и референц-электродами ненаклоненного датчика должно быть близким к нулю или эквивалентным рекомендуемому смещению напряжения наклоненного датчика.
Общие ly, Датчики нельзя очищать в типичной системе очистки без риска нанести им необратимый ущерб или повлиять на их работоспособность. Высокое давление и температура могут повредить их герметизацию, а активные химические вещества, такие как эпоксидный этилен и перекись водорода, могут разрушить электрохимический катализатор.

P соединение 11. Что произойдет, если я подвергну датчик воздействию температур за пределами указанных в инструкции по эксплуатации?

С точки зрения механизма, низкая температура, как правило, не является серьезной проблемой. Жидкий электролит во всех датчиках (кроме датчиков кислорода) не замерзает до тех пор, пока температура не опустится до примерно -70°C. Однако длительное воздействие чрезмерно низких температур может повлиять на фиксацию пластикового корпуса на кронштейне.
Для датчиков кислорода, хотя высокое содержание соли означает, что они могут не быть повреждены сразу, электролит датчика кислорода замерзает приблизительно при -25 до -30°C, что может в конечном итоге привести к выходу датчика из строя.

Температура, превышающая верхний предел, окажет давление на уплотнение датчика, что в конечном итоге приведет к утечке электролита. Пластики, используемые для производства большинства моделей датчиков, становятся мягкими при температуре выше 70°C, что быстро вызывает выход датчика из строя.

P соединение 12. Что произойдет, если я подвергну датчик давлению за пределами указанных инструкций по эксплуатации?

Все датчики используют схожие системы уплотнения, в которых гидрофобные свойства материалов ПТФЭ предотвращают вытекание жидкости из датчика (даже при наличии воздушных отверстий). Если давление на входе датчика резко увеличивается или уменьшается за пределы допустимых внутренних значений, мембрана и уплотнение датчика могут деформироваться, что приведет к утечке.  Если давление изменяется достаточно медленно, датчик может работать за пределами допуска по давлению, однако для консультации обратитесь в техническую поддержку.

P соединение 13. Какие идеальные условия для хранения датчиков?

Датчики, хранящиеся в оригинальной упаковке, как правило, не теряют своих свойств даже после истечения срока годности. Для длительного хранения рекомендуется избегать горячих условий, таких как окна, подверженные прямому солнечному свету.
Если датчики извлечены из оригинальной упаковки, храните их в чистом месте и избегайте контакта с растворителями или густым дымом, так как дым может быть поглощен электродами, что приведет к проблемам в работе. Исключением являются датчики кислорода: после установки они начинают расходоваться. Поэтому при транспортировке или хранении они находятся в герметичных упаковках с пониженным уровнем кислорода.

P соединение 14. Каковы требования к питанию для датчиков?

Двухэлектродные датчики, такие как датчики кислорода и двухэлектродные датчики угарного газа, создают электрические сигналы через химические реакции и не требуют внешнего источника питания. Трех- и четырехэлектродные датчики, однако, должны использовать потенциостатическую цепь и поэтому требуют источника питания. На самом деле сам датчик все еще не нуждается в питании, так как он непосредственно производит выходной ток через окисление или восстановление целевого газа, но усилитель цепи потребляет некоторый ток — хотя это можно снизить до очень низких уровней, если это необходимо.

P соединение 15. Как долго служат встроенные фильтры?

Некоторые датчики имеют встроенные химические фильтры для удаления определенных газов и снижения перекрестных помех. Поскольку фильтр находится за диффузионной решеткой, и проникновение газа через решетку гораздо менее вероятно, чем через основной газовый канал, небольшие количества химических средств могут прослужить долго.
В целом, фильтр и датчик имеют сопоставимый ожидаемый срок службы для требуемого приложения, но в суровых условиях (например, мониторинг выбросов) это может быть проблематично. Для таких приложений мы рекомендуем датчики с заменяемыми встроенными фильтрами, такими как датчики серии 5.
Для некоторых загрязнителей фильтр не удаляет их через химические реакции, а путем адсорбции, что делает его уязвимым к высоким концентрациям — органические пары являются типичным примером.

P соединение 16. Что произойдет, если превысить указанную максимальную нагрузку?

«Максимальная нагрузка» конкретно относится к способности датчика поддерживать линейный отклик и быстро восстанавливаться после воздействия на него целевого газа более 10 минут. По мере увеличения нагрузки датчик будет постепенно демонстрировать нелинейные отклики и требовать более длительных временных интервалов для восстановления, поскольку чувствительный электрод не сможет потреблять весь диффундированный газ.
При увеличении нагрузки газ накапливается внутри датчика и диффундирует в внутренние пространства, потенциально реагируя с контрэлектродом и изменяя потенциал. В этом случае датчику может потребоваться много времени (дни) для восстановления, даже если его поместить в чистый воздух.
Другая роль схемотехники заключается в обеспечении максимально быстрого восстановления датчика после высоких нагрузок, так как усилитель в цепи не вызывает насыщения тока или напряжения во время генерации сигнала. Если усилитель ограничивает ток, поступающий в датчик, это замедлит скорость, с которой чувствующий электрод потребляет газ, что немедленно приведет к накоплению газа внутри датчика и описанным выше изменениям потенциала.
Наконец, выберите резистор, подключенный к чувствительному электроду, чтобы гарантировать, что даже при внезапных падениях напряжения на предсказуемой максимальной концентрации газа изменение не превысит нескольких милливольт. Позволение большего падения напряжения на резисторе может вызвать аналогичные изменения в чувствительном электроде, требуя времени для восстановления после удаления газа.

P соединение 17. Сколько кислорода требуется для правильной работы датчика?

Датчики, которые создают выходной сигнал за счет окисления целевого газа (например, датчики угарного газа), требуют кислорода на контрэлектроде для компенсации потребляемого кислорода в процессе реакции окисления. Как правило, требуется несколько тысяч ppm кислорода, который поставляется с кислородом в пробе газа. Даже если пробный газ не содержит кислорода, датчик имеет достаточный внутренний запас кислорода для коротких периодов.
Для большинства датчиков контрольный электрод также требует небольшого количества кислорода. Если датчик постоянно работает в условиях отсутствия кислорода, он со временем будет давать неверные показания.

P соединение 18. Почему показания датчика ниже указанных?

Существует множество причин расхождений в измерениях клиентов, что делает крайне важным проектирование оборудования с учетом допустимого диапазона калибровки датчика и естественного снижения выходной мощности на протяжении его срока службы. Некоторые причины, которые мы выявили, включают:

· Использование разных скоростей потока

· Размещение дополнительных диффузионных сеток (например, пламегасителей или мембран из ПТФЭ) перед датчиком, особенно если между сеткой и датчиком есть большой зазор

· "Прилипающие" газы с абсорбирующей трубкой или латунными калибраторами (например, газовые баллоны, загрязненные хлором; баллоны с азотом, поврежденные проникновением кислорода)

· Использование баллонов ниже минимального давления, рекомендованного производителем

· Использование "воздушных" баллонов с разбавленными смесями

· Невозможность должным образом гасить колебания давления в системе образцов

· Конструкция испытательного устройства существенно влияет на измерительный сигнал датчиков горючих газов

P соединение 19. Как подключить датчик?

Датчики обычно подключаются к оборудованию через разъемы ПЛИС. Некоторые датчики используют альтернативные соединения (например, порты данных или специфические разъемы); см. соответствующие технические характеристики продукта для получения подробной информации.
Для датчиков, подключенных через разъемы ПЛИС, не следует напрямую паять разъем ПЛИС к оборудованию . Прямая пайка может повредить корпус изделия и вызвать незаметные внутренние повреждения.

P соединение 20. Доступны ли данные о температуре?

Данные о температуре доступны для большинства продуктов и указаны в технических характеристиках каждого продукта  лист.

P соединение 21. Какой рекомендуемый срок хранения?

Максимальный рекомендуемый срок хранения для датчиков составляет шесть месяцев. В течение этого периода датчики должны храниться в чистом, сухом контейнере при температуре от 0°C до 20°C, нЕТ в средах с органическими растворителями или легковоспламеняющимися жидкостями. При этих условиях датчики могут храниться до шести месяцев без снижения их ожидаемого срока службы.

P соединение 22. Почему существует требование минимального расхода?

Требование минимального расхода для датчиков определяется всесторонне с учетом принципов проектирования, характеристик среды, точности измерений и потребностей практического применения. При выборе и использовании датчиков пользователи должны выбирать подходящие типы датчиков и диапазоны расхода в зависимости от конкретных условий применения и требований к измерениям.

P соединение 23. Что вызывает выход датчика из строя?

Электрохимические датчики могут использоваться в различных условиях, включая некоторые суровые, но их необходимо защищать от воздействия высоких концентраций паров растворителей во время хранения, установки и эксплуатации.

Известно, что формальдегид выводит из строя датчики оксида азота в течение короткого времени, в то время как другие растворители могут вызывать ложное повышение фонового уровня. При использовании датчиков на печатной плате (PCB) устанавливайте другие компоненты минимально перед монтажом датчика. Не используйте клей и не работайте вблизи электрохимических датчиков , поскольку такие растворители могут вызвать растрескивание пластика.

Каталитические бусинчатые датчики

Определенные вещества могут отравлять каталитические бусинчатые датчики, и их следует держать подальше от сенсора. Механизм отказа может включать:

· Токсичность : Некоторые соединения разлагаются на катализаторе и образуют стабильный барьер на его поверхности. Длительное воздействие приводит к необратимой потере чувствительности датчика. К наиболее распространённым веществам относятся свинец, сульфиды, кремний и фосфаты.

P oint 24. Торможение реакции

Другие соединения, особенно сероводород и галогенированные углеводороды, могут быть поглощены катализатором или образовывать новые соединения при поглощении. Это поглощение настолько сильно, что блокирует места реакции, вызывая торможение нормальных реакций. Однако потеря чувствительности временная — чувствительность восстановится после того, как датчик будет работать в чистом воздухе некоторое время.

Большинство соединений относятся более или менее к одной из вышеперечисленных категорий. Если какие-либо такие соединения могут присутствовать в практических применениях, датчик не должен подвергаться воздействию соединений, которым он не устойчив.