ما هي مزايا لوحة الأسطوانة المزدوجة لمستشعر أيون الأكسجين السالب مقارنةً باللوحة المتوازية؟

ما هي مزايا لوحة الأسطوانة المزدوجة لمستشعر أيون الأكسجين السالب مقارنةً باللوحة المتوازية؟

مستشعر أيونات الأكسجين السالبة هو جهاز خاص يُستخدم لقياس تركيز أيونات الأكسجين السالبة في الهواء. فهو لا يقتصر على قياس تركيز أيونات الهواء بدقة فحسب، بل يميز أيضًا بين قطبية الأيونات الموجبة والسالبة، كما يميز حجم الأيونات المقاسة بناءً على اختلاف حركتها.

يتكون مستشعر أيونات الأكسجين السالبة بشكل أساسي من مصدر طاقة الاستقطاب، وجامع الأيونات، ومضخم التيار الدقيق، ووحدة أخذ عينات الهواء، ووحدة معالجة البيانات، ووحدة التحكم في العرض. عادةً ما يتم دمج مصدر طاقة الاستقطاب وجامع الأيونات ومضخم إشارة التيار الدقيق معًا، وهو ما يُعرف بمستشعر كشف الأيونات السالبة. بالتعاون مع وحدة طاقة الاستقطاب، يُشكل جامع الأيونات مجالًا كهربائيًا حثيًا منتظمًا على سطحه. بالتعاون مع وحدة أخذ العينات، يتم سحب الهواء المحيط إلى المستشعر ويمر عبره. في هذه الحالة، تنحرف أيونات الأكسجين السالبة المشحونة وتصطدم بسطح المستشعر بفعل قوة المجال الكهربائي. خلال هذه العملية، تُغير شحنة الأيونات السالبة المجال الكهربائي الحثي المنتظم على سطح المستشعر، مما ينتج عنه إشارة تفريغ. يتم تسجيل إشارة التفريغ، ويقوم مضخم إشارة التيار الدقيق بقياس التيار الناتج عن هذه الشحنات. تقوم وحدة معالجة البيانات بحساب تركيز الأيونات السالبة المقاس بناءً على التيار المُجمع. يمكننا استخدام شاشة عرض الجهاز لمعرفة بيانات تركيز الأيونات السالبة المقاسة في الوقت الفعلي. يُعدّ المستشعر، من بين جميع مكونات الجهاز، العنصر الأساسي ووحدة تقنية متطورة. ويمكن لوحدة استشعار جيدة أن تُحسّن بشكل فعّال دقة القياس واستقراره.

يوجد حاليًا نوعان رئيسيان من أجهزة استشعار أيونات الأكسجين السالبة: نوع الألواح المتوازية ونوع أنبوب المكثف.

من بينها، يُعد مستشعر الأيونات السالبة ذو الألواح الكهربائية المتوازية من المستشعرات الشائعة الاستخدام لقياس أيونات الأكسجين السالبة في الهواء ذي التركيز المتوسط ​​والمنخفض. وتتلخص آلية عمله في أن وحدة الضغط تُطبّق جهدًا ثابتًا على مجموعة من الألواح متساوية الاستقطاب لتشكيل مجال كهربائي ثابت، ثم يُسحب الهواء عبر مروحة موجودة خلف الألواح. وعندما يتدفق الهواء بين الألواح، تكون الشحنات الموجبة فيه سالبة. وتحت تأثير قوة المجال الكهربائي، تنحرف الأيونات السالبة وتصطدم بسطح الألواح مُولّدةً إشارة تفريغ. وبناءً على قوة إشارة التبادل، يُمكن حساب عدد الأيونات المُجمّعة، كما يُمكن ضبط الأقطاب الموجبة والسالبة بين الألواح لتمييز قطبية الأيونات.

مستشعر الأيونات السالبة من نوع الأنبوب المكثف، ويُسمى أيضًا مستشعر العمود الأسطواني المزدوج. وهو أفضل بكثير من مستشعر الألواح المتوازية، ويُعدّ مستشعرًا متطورًا ومعقدًا للأيونات السالبة. حاليًا، تعتمد معظم مستشعرات أيونات الهواء الممتازة على هذا النوع من المستشعرات. يتكون الهيكل العام لمستشعر العمود الأسطواني المزدوج من ثلاث أسطوانات متحدة المركز. الأسطوانة الخارجية والعمود الداخلي هما قطبان كهربائيان، ويتم تطبيق جهد ثابت عليهما. توجد مروحة شفط هواء خلف كل أسطوانة. عند تشغيل المروحة، يُسحب الهواء عبر الأسطوانة. عندما تتدفق الأيونات الموجبة والسالبة في الهواء عبر الأسطوانة، تنجذب إلى الأسطوانات ذات الأقطاب المختلفة بفعل قوة الالتواء الناتجة عن جهد الأسطوانة والتفريغ الكهربائي. تُسجل إشارات التفريغ هذه لحساب عدد أيونات الأكسجين الموجبة والسالبة في الهواء.

في مجال الكشف الصناعي عن أيونات الأكسجين السالبة، يُعد مستشعر الأيونات السالبة ذو الألواح المتوازية ناضجًا تقنيًا، وتكلفته منخفضة نسبيًا، ولكنه يتأثر بسهولة بالبيئة الخارجية ويتطلب صيانة دورية. إضافةً إلى ذلك، فإن ضعف هذا التصميم قد يؤدي بسهولة إلى ظاهرة التحليل الكهربائي، مما يُسبب اضطرابًا في تدفق الهواء، وبالتالي انحرافًا كبيرًا في نتائج الكشف. يُعد هذا النوع من المستشعرات أكثر ملاءمةً للكشف عن الأيونات السالبة ذات الأحجام المتوسطة والكبيرة. أما مستشعر الأيونات السالبة ثنائي المحور الأسطواني، فهو أكثر تطورًا من الناحية التقنية، وأداؤه العام أفضل بكثير. ومع ذلك، نظرًا لتعقيد بنيته الداخلية ونظام التحكم فيه، فإن تكلفته مرتفعة. يُمكن لهذا التصميم حل مشكلة التحليل الكهربائي المتأصلة في تصميم الألواح المتوازية. في الوقت نفسه، يُحافظ تصميم الأسطوانة نفسها وطريقة سحب الهواء الخاصة على سلاسة تدفق الهواء، مما يُحسّن دقة الكشف عن عدد وحجم الأيونات بشكل كبير. لذلك، يُعد مستشعر الأيونات السالبة ذو أنبوب المكثف أكثر ملاءمةً للكشف عن الأيونات السالبة ذات الأقطار المتوسطة والصغيرة.

لا يسع أي شخص شاهد أحدث حلول أجهزة الاستشعار من الشركات المصنعة الأصلية أثناء التشغيل إلا أن ينبهر بمدى التقدم الذي أحرزته التكنولوجيا على مدى السنوات القليلة الماضية.

اطلع على منتجات ريكا سينسورز للحصول على منتجات عالية الجودة، وحل مشكلة حساساتك. تواصل معنا عبر البريد الإلكتروني أو الهاتف إذا كنت مهتمًا.

من بين التحسينات التي طرأت على حلول الاستشعار، اعتبر ما يقرب من نصف المستهلكين الجودة والخدمة أهم تغيير يمكن أن تُجريه الشركة في سلسلة التوريد الخاصة بها.