التوجهات المستقبلية لتطوير وتطبيقات أجهزة استشعار الغاز

التوجهات المستقبلية لتطوير وتطبيقات أجهزة استشعار الغاز

جهاز استشعار الغاز، كما يوحي اسمه، هو جهاز يحول المعلومات مثل تركيز الغاز إلى معلومات يمكن استخدامها من قبل الأفراد والأجهزة وأجهزة الكمبيوتر وما إلى ذلك. تقوم أجهزة استشعار الغاز المختلفة بجمع عينات الغاز من خلال المجسات، ثم تحول نسبة حجم الغاز إلى إشارات كهربائية مقابلة لتحقيق غرض الكشف.

في السوق العالمية، يستمر الطلب على تطبيقات أجهزة استشعار الغاز في النمو. ووفقًا لحسابات معهد تشيانزان لأبحاث الصناعة، فقد بلغ معدل النمو السنوي المركب لأجهزة استشعار الغاز حوالي 7.3% خلال الفترة من 2016 إلى 2021. وفي عام 2020، سيبلغ حجم سوق أجهزة الاستشعار في الصين 187.8 مليار يوان، بينما ستصل حصة صناعة أجهزة استشعار الغاز إلى الثلث، أي ما يزيد عن 60 مليار يوان. ونظرًا لهذه الحصة السوقية الكبيرة لأجهزة استشعار الغاز، سنتناولها بالتفصيل مع تصنيفات محددة.

توجد أنواع عديدة من أجهزة استشعار الغاز، وأهمها في السوق هي كما يلي:

1. أجهزة استشعار الغاز البصرية:

أجهزة استشعار الغاز الكيميائية الضوئية هي أجهزة استشعار لقياس الغاز تعتمد على المبادئ البصرية. وتشمل بشكل رئيسي نوع امتصاص الأشعة تحت الحمراء، ونوع الامتصاص الطيفي، ونوع التألق، ونوع المواد الكيميائية الليفية، وما إلى ذلك، بالإضافة إلى نوع التلألؤ الكيميائي، ونوع التألق الليفي، ونوع الموجه الموجي الليفي.

(1) تُعدّ المستشعرات الكيميائية الضوئية في الأساس مستشعرات غاز تعمل بالأشعة تحت الحمراء. ونظرًا لاختلاف قمم امتصاص الأشعة تحت الحمراء بين الغازات المختلفة، يتم الكشف عن الغاز بقياس وتحليل هذه القمم. وتتوفر أنواع مختلفة من أجهزة تحليل الأشعة تحت الحمراء المتصلة بالإنترنت، منها: نوع التبديل السائل، ونوع القياس المباشر للعملية، ونوع تحويل فورييه. تتميز هذه الأجهزة بقدرة عالية على مقاومة الاهتزازات والتلوث، وعند دمجها مع الحاسوب، يمكنها اختبار وتحليل الغاز بشكل مستمر، كما أنها مزودة بوظائف التصحيح والتشغيل التلقائي.

بالمقارنة مع أنواع مستشعرات الغاز الأخرى، مثل المستشعرات الكهروكيميائية، ومستشعرات الاحتراق التحفيزي، ومستشعرات أشباه الموصلات، تتميز مستشعرات الغاز بالأشعة تحت الحمراء بنطاق واسع من التطبيقات، وعمر خدمة طويل، وحساسية عالية، واستقرار ممتاز، وملاءمة أكبر للغازات، وكفاءة عالية من حيث التكلفة، وانخفاض تكاليف الصيانة، وإمكانية التحليل الفوري، وغيرها من المزايا. وتُستخدم على نطاق واسع في صناعات البتروكيماويات، والتعدين، والكشف عن تلوث الهواء، والزراعة، والطب والصحة، وغيرها من المجالات.

ثانيًا، مستشعرات الغاز الكهربائية: تتغير الخصائص الكهربائية للمادة بتغير تركيز الغاز، وتنقسم إلى نوعين: مقاومية وغير مقاومة. تشمل مستشعرات الغاز المقاومة بشكل أساسي مستشعرات الاحتراق التلامسي، ومستشعرات التوصيل الحراري، ومستشعرات أشباه الموصلات (بما في ذلك مستشعرات أشباه الموصلات المصنوعة من أكاسيد المعادن ومستشعرات أشباه الموصلات العضوية)، وغيرها. أما مستشعرات الغاز غير المقاومة، فتعتمد عادةً على تغير التيار أو الجهد الكهربائي للمادة بتغير محتوى الغاز.

3. مستشعر الغاز الكهروكيميائي: مستشعر الغاز الكهروكيميائي هو نوع من أنواع المستشعرات الكهروكيميائية.

تُصنع المستشعرات الكهروكيميائية بناءً على توصيل الأيونات. وبحسب خصائصها الكهربائية، يمكن تقسيمها إلى مستشعرات الجهد، ومستشعرات التوصيل، ومستشعرات الكهرباء، ومستشعرات الاستقطاب، ومستشعرات التحليل الكهربائي. انتظر.

رابعاً. بالإضافة إلى الأنواع الثلاثة المذكورة أعلاه من أجهزة استشعار الغاز، هناك أيضاً هذه الأنواع: مواد استشعار الغاز البوليمرية، ونوع بطارية فرق الهواء، ونوع الموجة الصوتية السطحية، ونوع اهتزاز الكوارتز، وما إلى ذلك.

سيناريوهات استخدام أجهزة استشعار الغاز:

1. اكتشاف الغازات الضارة في المنازل التي تم تجديدها حديثاً

أكثر من 90% من المنازل التي تم تجديدها حديثاً تحتوي على غازات ضارة تتجاوز المعايير المسموح بها. خذ الفورمالديهايد كمثال: بعد تجديد العديد من المنازل الجديدة، يتجاوز تركيز الفورمالديهايد 2.5 جزء في المليون، ويصل في بعضها إلى 10 أجزاء في المليون.

يمكن للعائلات تركيب أجهزة استشعار الفورمالديهايد، وأجهزة استشعار المركبات العضوية المتطايرة، وأجهزة استشعار جودة الهواء لإجراء كشف مستقل للغازات من المركبات العضوية المتطايرة مثل الفورمالديهايد والبنزين والتولوين، ثم من خلال الربط مع مكيفات الهواء وأجهزة تنقية الهواء وغيرها من المعدات، وذلك لتحقيق هدف الجمع بين الكشف عن تلوث المنزل ومعالجته، وخلق بيئة منزلية مريحة.

2. مراقبة جودة الهواء داخل السيارة

تأتي مصادر التلوث داخل السيارة بشكل رئيسي من المواد المتطايرة الموجودة في مواد تزيين هيكل السيارة، مثل الفورمالديهايد والزيلين والبنزين وغيرها. ومن خلال تركيب أجهزة استشعار الفورمالديهايد، وأجهزة استشعار أول أكسيد الكربون، وأجهزة استشعار الجسيمات الدقيقة (PM2.5)، لا يقتصر الأمر على مراقبة الغازات الضارة داخل السيارة فحسب، بل يشمل أيضًا مراقبة تركيز أول أكسيد الكربون، مما يوفر إنذارًا تحذيريًا وتذكيرًا لتجنب الحوادث.

3. مراقبة جودة الهواء في المكتب

يقضي الناس في العصر الحديث حوالي 80% من وقتهم يوميًا في أماكن مغلقة، مما يقلل بشكل كبير من فرص التهوية الداخلية والخارجية. وقد أظهرت العديد من الدراسات الأجنبية أن تلوث الهواء الداخلي قد يُسبب "متلازمة المباني السيئة" (BBS). تشمل أعراضها الصداع، وعدم الراحة في العين والأنف والحلق، والسعال الجاف، وجفاف الجلد وحكته، والدوار، والغثيان، وصعوبة التركيز، وحساسية الروائح، وغيرها. أما الأمراض المرتبطة بالمباني (BRI)، فتشمل أعراضها السعال، وضيق الصدر، والحمى، والقشعريرة، وآلام العضلات.

من خلال تركيب مستشعر الغاز، يمكنه مراقبة الجسيمات الدقيقة PM2.5 وPM10 ودرجة الحرارة والرطوبة وثاني أكسيد الكربون والفورمالديهايد والمركبات العضوية المتطايرة والأمونيا والأكسجين وغيرها من المواد، مما يذكرك بضرورة منع التلوث.

في عالمنا اليوم، وصلت مستشعرات الشركات المصنعة الأصلية إلى مستوى غير متوقع. وقد اكتسبت شعبية كبيرة، وظهرت منها أنواع مختلفة من حيث المحتوى.

هل تبحث عن مزيد من المعلومات حول أنظمة مراقبة البيئة باستخدام حلول الاستشعار؟ تفضل بزيارة موقع ريكا سينسورز وتواصل معنا في أقرب وقت!

لقد ساهمت التكنولوجيا المتقدمة ومعدات التصنيع المتطورة في تحسين الجودة الأساسية لحلول الاستشعار.

تركز شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة دائمًا على وضع السوق العالمية وتفهم العوامل المهمة لتصنيع حلول أجهزة الاستشعار.

يتميز حل مستشعر OEM بالعديد من المزايا بشكل كبير مقارنة بأنظمة مراقبة البيئة الأخرى، مما يجعله الخيار الأول لمستشعر OEM.