前期給大家介紹了影響氣體傳感器讀數(shù)的因素:氣體濃度、平衡氣(背景氣)、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度和氣體壓強(qiáng),今天為大家介紹下一個因素——?dú)怏w流量,詳情如下:
氣體是流體,氣體之所以流動是因?yàn)橛袎毫Σ睿瑝毫Σ钤酱螅魉倬驮酱蟆怏w傳感器來說,關(guān)心的并不是管路中總的流速,而只是關(guān)心在傳感器進(jìn)氣口附近的流速。傳感器進(jìn)氣口附近的空腔體積一般都不到10毫升,因此,我們通常建議的流速是以毫升/分鐘來度量。
提到流量,還需要解釋兩個通氣的模式,一種叫擴(kuò)散模式,另外一種是泵吸模式。擴(kuò)散模式,顧名思義,就是靠空氣的自然擴(kuò)散進(jìn)入傳感器,這種靜態(tài)的擴(kuò)散模式,流速并不適用,僅僅靠的是自然擴(kuò)散;泵吸模式,就是靠泵來抽氣體,使氣體快速流動,流經(jīng)傳感器表面,以達(dá)到提升響應(yīng)速度的目的。
一、不同傳感器的流量范圍是怎樣的?
催化燃燒傳感器(LEL):
200ML/MIN到1L/MIN。催化珠本身對流量是敏感的,但是催化珠上罩有防風(fēng)罩,防風(fēng)罩外面還有粉末冶金的燒結(jié)片或多層的鋼絲網(wǎng)燒結(jié)片阻擋大氣流。
電化學(xué)傳感器(EC):
200ML/MIN到1L/MIN。電化學(xué)傳感器的進(jìn)氣口對流量已經(jīng)進(jìn)行了控制,因此內(nèi)部的催化能力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于進(jìn)入傳感器的量的。當(dāng)外部氣流改變的時(shí)候,傳感器讀數(shù)變化很小。
但要注意的是,流量大了,會帶走EC傳感器內(nèi)部的水份,導(dǎo)致傳感器在30天內(nèi)失效。這一點(diǎn)在《影響氣體傳感器的讀數(shù)因素四:環(huán)境濕度》中有具體的闡述。
非色散紅外傳感器(NDIR):
200ML/MIN到2L/MIN。流量越大,響應(yīng)越快。流量大對NDIR傳感器來說,只有好處,沒有壞處,但要除塵和除水。
光離子化傳感器(PID):
200ML/MIN到1L/MIN。PID傳感器需要使用泵吸模式,使用泵吸模式的好處是可以帶走被測氣體VOC。如果VOC長期積累在UV燈和電極上,會形成一層油泥,這樣就需要清洗UV燈和電極了。
金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器(MOS):
200ML/MIN到1L/MIN。MOS傳感器通常都有加熱,流速大了會帶走熱量,降低溫度。
二、氣體流量是如何影響氣體濃度測量結(jié)果的?
一般說來,流速對短時(shí)間之內(nèi)的測量結(jié)果影響不大。如果流速在200ML/MIN到1L/MIN范圍之內(nèi),讀數(shù)改變量應(yīng)該小于3%。當(dāng)然,這個改變量不是不做任何努力,就理所應(yīng)當(dāng)可以獲得的結(jié)果。氣帽和走氣板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還是很講究的。
三、如何消除氣體流速帶來的影響?
催化燃燒傳感器(LEL):
LEL傳感器一般都是隔爆設(shè)計(jì),燒結(jié)片對氣流天然就有阻擋作用。又因?yàn)長EL傳感器的靈敏度較大,因此氣流對催化燃燒傳感器的影響幾乎可以忽略。
電化學(xué)傳感器(EC):
需要控制氣流對EC傳感器的沖擊,要保證氣流是垂直于傳感器法向的。對于無吸附性的氣體來說,流量控制在200ML/MIN-600ML/MIN范圍內(nèi)。對于有吸附性的氣體來說,氣體流量需要控制在500ML/MIN-1000ML/MIN。千萬不要讓氣流平行于傳感器法向通氣,這樣氣流會從傳感器擴(kuò)散孔長驅(qū)直入,改變傳感器的靈敏度、重現(xiàn)性和響應(yīng)時(shí)間。
非色散紅外傳感器(NDIR):
基本不用做任何限制,NDIR需要快速響應(yīng),進(jìn)入傳感器的氣流擴(kuò)散速度要盡可能大。
光離子化傳感器(PID):
和NDIR類似,進(jìn)入傳感器的氣流擴(kuò)散速度要盡可能大。
金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器(MOS):
一般的MOS傳感器都有加熱功能,氣流會帶走熱量,導(dǎo)致MOS工作溫度改變,從而造成傳感器靈敏度改變。因此,需要防止大氣流直接接觸MOS傳感器表面。和LEL傳感器一樣,使用燒結(jié)片是一個不錯的選擇。
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