قائمة بأربعة أجهزة استشعار شائعة لأول أكسيد الكربون

قائمة بأربعة أنواع شائعة من أجهزة استشعار أول أكسيد الكربون

مستشعر أول أكسيد الكربون هو مستشعر كيميائي. يتكون هذا المستشعر بشكل أساسي من جزأين: نظام التوصيل أو التحويل. يعتمد مستشعر الكشف عن غاز أول أكسيد الكربون على قياس تركيز هذا الغاز الخطير الموجود في البيئة، ويعرض بوضوح تركيز الغاز، وقيمته القصوى، ومستويات الإنذار عند تجاوز التركيز الحد المسموح به. في حال تجاوزت قيم التركيز الحد المسموح به، يُصدر المستشعر تنبيهًا صوتيًا وضوئيًا.

تُصنّف أجهزة استشعار أول أكسيد الكربون حاليًا إلى أربعة أنواع رئيسية وفقًا لمبدأ الكشف: أجهزة أشباه الموصلات، والأجهزة الكهروكيميائية، وأجهزة الأشعة تحت الحمراء، وأجهزة الاحتراق التحفيزي. وفيما يلي مبادئ عمل هذه الأجهزة ومزاياها وعيوبها:

1. حساسية النوع

تعتمد حساسية مستشعر أشباه الموصلات للغازات على درجة حرارة تسخين العنصر الحساس. عند الكشف عن أول أكسيد الكربون، تكون درجة حرارة تسخين العنصر الحساس أقل من 100 درجة مئوية. هذه الدرجة أقل بكثير من درجة حرارة الكشف عن الغازات الأخرى (مثل البيوتان والميثان والهيدروجين وبخار الإيثانول، إلخ). مع ذلك، في هذه الحالة، عند درجات الحرارة المنخفضة، تتباطأ سرعة استجابة المستشعر لأول أكسيد الكربون، وتتأثر خصائصه الحساسة بسهولة ببخار الماء في الجو.

لحل هذه المشكلة، تُسخّن المكونات الحساسة بالتناوب بين درجات حرارة عالية ومنخفضة. وتُزال الأبخرة والغازات المختلطة الأخرى من سطح العنصر الحساس. وخلال فترة درجات الحرارة المنخفضة، تستطيع الوحدة الحساسة الكشف عن أول أكسيد الكربون بكفاءة عالية، وتتميز بحساسية ودقة ممتازتين.

المزايا: سعر منخفض وأداء ممتاز.

العيوب: استهلاك عالٍ للطاقة، غير مناسب للاستخدام بالبطارية، يتأثر بسهولة بدرجة الحرارة والرطوبة وتدفق الهواء وما إلى ذلك، قدرة ضعيفة على مقاومة التداخل المتبادل، معدل إنذار خاطئ مرتفع.

2، النوع الكهروكيميائي

(1) مبدأ العمل والمنحنى المميز

عند تطبيق جهد ثابت على القطبين الموجب والسالب للخلية الإلكتروليتية، تحدث تفاعلات على القطب النشط والقطب المضاد على التوالي. وبأخذ مستشعر أول أكسيد الكربون كمثال، فإن صيغة التفاعل الكيميائي هي:

يحدث تفاعل الأكسدة والاختزال العكوس هذا دائمًا بين قطب العمل والقطب المضاد، مما يُولّد فرق جهد بينهما. مع ذلك، فإن التفاعلات التي تحدث على كلا القطبين تُؤدي إلى استقطابهما، مما يُصعّب الحفاظ على ثبات فرق الجهد بينهما، وهو ما يُحدّ أيضًا من نطاق الكشف عن تركيز أول أكسيد الكربون.

تتلخص العملية في أكسدة أول أكسيد الكربون إلى ثاني أكسيد الكربون، ويؤدي تدفق الإلكترونات إلى توليد تيار كهربائي خارجي. ويكتمل توازن الشحنة بتدفق حاملات الشحنة في المحلول الإلكتروليتي.

تتمثل الميزة الأبرز لمستشعر الغاز الكهروكيميائي في أن التيار يتناسب طرديًا مع تركيز أول أكسيد الكربون، وأن إشارة الخرج ترتبط خطيًا بتركيز الغاز، مما يجعل معالجة الإشارة وعرضها في غاية السهولة. ومن مميزاته أيضًا أنه يعمل في درجة حرارة الغرفة، فلا يحتاج إلى سخان، وبالتالي يمكن استخدام بطاريات جافة لتوليد الجهد بين الأقطاب، دون الحاجة إلى مصدر طاقة خارجي، مما يسهل حمله كجهاز إنذار لأول أكسيد الكربون.

المزايا: حجم صغير، استهلاك طاقة صفري، حساسية عالية، استقرار جيد، خطية جيدة، قابلية تكرار أفضل، سرعة التأثير سريعة، يمكن أن تصل الدقة عمومًا إلى 1 جزء في المليون، وعمر أطول.

العيوب: يختلف السعر والأداء والحرفية وأداء مقاومة التداخل وتغيرات درجة الحرارة والرطوبة بين العلامات التجارية اختلافاً كبيراً.

p>3. نوع الأشعة تحت الحمراء

يعتمد مبدأ عمل مستشعر الأشعة تحت الحمراء على أن الجزيئات المكونة من نوعين مختلفين من الذرات تمتلك ما يُسمى بعزم ثنائي القطب (وهو حاصل ضرب طول ثنائي القطب في مقدار الشحنة على أحد طرفيه). بعد تعريضها للأشعة تحت الحمراء، تمتص هذه الجزيئات ضوءًا بطول موجي محدد، تحدده البنية الجزيئية للغاز.

يمكن تحديد نوع الغاز من خلال طول موجة الامتصاص في طيف الامتصاص، كما يمكن تحديد تركيزه من خلال شدة الامتصاص. يتميز هذا النوع من الحساسات بحساسية وانتقائية عاليتين، ودقة فائقة، ويُستخدم غالبًا في أجهزة القياس، إلا أن تركيبه معقد ومكلف، ولذا نادرًا ما يُستخدم في أجهزة الإنذار.

المزايا: نطاق واسع، دقة عالية، انتقائية جيدة، موثوقية عالية، لا يوجد تأثير امتصاص، لا يوجد تسمم، لا يوجد اعتماد على الأكسجين، تداخل بيئي أقل، وعمر طويل.

العيوب: سعر مرتفع، صيانة صعبة، حجم كبير جدًا بحيث لا يمكن استخدامه في الأجهزة المحمولة، دقة الكشف عن التركيزات المنخفضة تحتاج إلى تحسين، وهو غير مناسب للاستخدام طويل الأمد مع مصدر طاقة.

4. نوع الاحتراق التحفيزي

يحتوي المستشعر على عنصرين للكشف عن الاحتراق التحفيزي. أحدهما شديد الحساسية لغاز أول أكسيد الكربون، ومغطى بطبقات متعددة من المحفز. أما العنصر الآخر، فهو غير حساس لتغيرات درجة الحرارة المحيطة. يشكل هذان العنصران، بالإضافة إلى زوج آخر من المقاومات عالية الدقة، جسر ويتستون.

المزايا: قياس دقيق، استجابة سريعة، وعمر طويل.

العيوب: لا يتمتع الجهاز بانتقائية ضمن نطاق الغازات القابلة للاشتعال. كما أن العمل في الظلام ينطوي على خطر الاشتعال والانفجار. معظم الأبخرة العضوية الأولية سامة للمستشعر.

إذا كان لديك متسع من الوقت، يمكنك تعلم كيفية صيانة أنظمة مراقبة البيئة. كما يُنصح بالاستثمار في حلول استشعار مناسبة من الشركة المصنعة الأصلية.

تتمثل مهمة شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة في أن تكون الشركة العالمية الرائدة في مجال الابتكار والتطوير وتوفير منتجات وأنظمة وخدمات أنظمة مراقبة البيئة باستخدام حلول الاستشعار.

تستعد شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة لكل جانب من جوانب إدارة الأعمال، وهذا يشمل تطوير فهم سليم وقدرة على إدارة الجوانب المالية لشركتنا، بما في ذلك التحليل المالي والضرائب والميزانية.

غالباً ما يعني هذا بالنسبة لشركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة البحث عن التأثير. إن منح الناس شيئاً يؤمنون به، ذلك التواصل العاطفي، هو جوهر حلول الاستشعار.