ما هو مبدأ عمل مستشعر أيون الأكسجين السالب؟

ما هو مبدأ عمل مستشعر أيون الأكسجين السالب؟

تتكون أيونات الأكسجين السالبة في الهواء من اتحاد جزيئات الأكسجين والإلكترونات الحرة. وهي أيونات سالبة الشحنة تحتوي على فائض من الإلكترونات، وتُعرف باسم "فيتامينات الهواء". تتميز أيونات الأكسجين السالبة بقدرتها على الانتشار لمسافات طويلة ونشاطها العالي. تشير الأبحاث الطبية إلى أن لها تأثيرًا صحيًا على جسم الإنسان، إذ يمكنها اختراق الحاجز الدموي الدماغي وإحداث تأثيراتها البيولوجية. وقد وضعت منظمة الصحة العالمية لوائح تنظم التركيز القياسي لأيونات الأكسجين السالبة في الهواء النظيف.

يُمكن لجهاز استشعار أيونات الأكسجين السالبة RS-NEGO-NO1-1 رصد أيونات الأكسجين السالبة في الهواء لأغراضٍ مثل الغابات، وحماية البيئة، والأرصاد الجوية، والسياحة، وغيرها، كما يُوفّر بياناتٍ موثوقة لتحسين جودة الهواء في المناطق الريفية والحضرية، وهو أمرٌ بالغ الأهمية للمجتمع البشري.

مبدأ مراقبة مستشعر أيون الأكسجين السالب:

وفقًا للبنية المختلفة للمجمع، يمكن تقسيم أجهزة استشعار أيونات الأكسجين السالبة السائدة إلى نوعين: نوع الألواح الكهربائية المتوازية ونوع المحور الأسطواني المزدوج.

1. مستشعر أيون الأكسجين السالب من نوع الألواح المتوازية

يُعدّ مستشعر أيونات الأكسجين السالبة ذو الألواح المتوازية طريقة شائعة الاستخدام في أجهزة كشف أيونات الهواء منخفضة التكلفة. يتكون هذا المستشعر من قطبين كهربائيين متوازيين ومعزولين، A وB. يوجد قطب ثنائي القطب حلقي الشكل في أعلى القطب B. يتم سحب الهواء بواسطة مروحة في الزاوية السفلية اليمنى. تصطدم الأيونات السالبة الموجودة في الهواء بالقطب A/B وتُفرغ شحنتها، ثم تنتقل الشحنة إلى القطب الحلقي E. يتشكل تفريغ ذاتي، ويتم تسجيل إشارة التفريغ، مما يسمح بقياس عدد وحجم الأيونات الموجبة والسالبة في الهواء.

هذا النوع من أجهزة الكشف متطور تقنياً ومنخفض التكلفة نسبياً، ولكنه يتأثر بسهولة بالبيئة الخارجية. إضافةً إلى ذلك، قد يؤدي ضعف هذا التصميم إلى ظاهرة حافة التحليل الكهربائي، مما قد يتسبب في اضطراب تدفق الهواء وانحراف كبير في نتائج الكشف.

2. مستشعر أيون الأكسجين السالب من نوع العمود الأسطواني المزدوج

يُعدّ مستشعر أيونات الأكسجين السالبة ذو العمود الأسطواني المزدوج طريقةً راسخةً لأجهزة الكشف عن أيونات الهواء متوسطة إلى عالية الجودة. يتكون الهيكل العام من ثلاث أسطوانات متحدة المركز. الأسطوانة الخارجية والعمود الداخلي هما قطبان كهربائيان. عند مرور الهواء عبر الأسطوانة، تصطدم الأيونات بالأسطوانة والعمود مُولِّدةً تفريغًا كهربائيًا، ويتم تسجيل إشارة التفريغ، ما يسمح بقياس عدد وحجم الأيونات الموجبة والسالبة في الهواء.

يُعدّ هذا النوع من الكواشف متطورًا تقنيًا للغاية، ولكن نظرًا لتعقيد بنيته الداخلية ونظام التحكم فيه، فإن تكلفته مرتفعة نسبيًا. تُعالج هذه البنية بفعالية مشكلة تأثير حافة التحليل الكهربائي المتأصلة في بنية الألواح الكهربائية المتوازية. في الوقت نفسه، تحافظ بنية الأسطوانة نفسها وطريقة سحب الهواء الخاصة على انسيابية تدفق الهواء، مما يُحسّن دقة الكشف عن عدد وحجم الأيونات بشكل كبير.

يعتمد مستشعر أيونات الأكسجين السالب على مبدأ متطور ومعقد نسبيًا في مستشعرات أيونات الهواء المتوسطة والعالية الجودة، وهو مبدأ العمود الأسطواني المزدوج. ولتحسين دقة نتائج القياس، وبعد فحص أكثر من اثنتي عشرة مادة، اختار فريق Ru0026D سبيكة عالية التوصيل الكهربائي لتكون القطب الأوسط في مستشعر أيونات الأكسجين السالب. تتميز هذه المادة بتأثرها بدرجة الحرارة ومقاومتها المنخفضة، كما أنها مزودة بتقنية تعويض درجة الحرارة الشاملة لضمان دقة البيانات التي يرصدها المستشعر.

خصائص مستشعر أيون الأكسجين السالب:

1. ينطبق على المناسبات الصناعية

معظم المنتجات المتوفرة حاليًا في السوق هي أجهزة منزلية محمولة، ولا يتناسب مظهرها وأداؤها مع الاستخدامات الصناعية. لذا، تم استخدام مكونات إلكترونية ذات انحراف حراري منخفض ومكثفات عالية الجودة مقاومة للحرارة العالية، مما يمنحها مقاومة جيدة للحرارة العالية والمنخفضة، ويجعلها أكثر ملاءمة للاستخدامات الصناعية. ولتلبية الاحتياجات الصناعية، تم تصميم مستشعر أيونات الأكسجين السالب بشاشة LCD أحادية اللون، تعمل بشكل طبيعي في بيئة تتراوح درجة حرارتها بين -20 درجة مئوية و60 درجة مئوية. كما أن الشاشة لا تتضرر في بيئة تصل درجة حرارتها إلى -40 درجة مئوية، وتبقى تعمل بشكل طبيعي حتى عند ارتفاع درجة الحرارة إلى -20 درجة مئوية.

2. وظيفة تبديل النطاق التكيفي

يحتوي مستشعر أيون الأكسجين السالب على وظيفة تبديل نطاق تكيفي داخلي، النطاق هو: 0 ~ 5 مليون/سم3، ويركز المنتج بشكل أكبر على استقرار النطاق المنخفض، حيث يتمتع الجهاز باستقرار أفضل ودقة أعلى في النطاق المنخفض.

3. تعتمد واجهة الاتصال 485 تصميم عزل وحماية من الصواعق بجهد 2000 فولت.

يمكن ضبط العنوان ومعدل نقل البيانات. تُستخدم المنتجات الصناعية في الغالب في الهواء الطلق. ولمواجهة سوء الأحوال الجوية، صُمم مستشعر أيونات الأكسجين السالبة خصيصًا بدائرة حماية من الصواعق لمنع حدوث ضربات برق قوية أثناء سوء الأحوال الجوية في الهواء الطلق.

4. حماية الدوائر المتعددة

نظراً لاختلاف مستوى عمال البناء في الموقع، قد لا يكونون على دراية بطريقة توصيل الأسلاك 485. صُمم مستشعر أيونات الأكسجين السالب بدائرة حماية فريدة، حتى مع الاستخدام المطول. لن يؤدي التوصيل الخاطئ إلى تلف الجهاز، ولا داعي لإعادته إلى المصنع للصيانة، ويمكن استخدامه بشكل طبيعي بعد إعادة توصيل الأسلاك.

دائرة الاتصال 5.485 معزولة تمامًا عن مصدر الطاقة

تعتمد دائرة الاتصال 485 تصميم عزل الجهد العالي 2000 فولت، ولن يؤثر أي تداخل على خط الاتصال على قياس الإشارة، ويكون خطأ بيانات القياس صغيرًا، والدقة عالية.

مع تسارع وتيرة التحديث في مختلف دول العالم، تتزايد متطلبات تقنيات الكشف. عند شراء مستشعر أيونات الأكسجين السالبة، يجب مراعاة البيئة والطلب وعوامل أخرى، ولكن يُفضل اختيار مستشعر أيونات الأكسجين السالبة ثنائي المحور الأسطواني.

في العقود القليلة الماضية، ازداد إنتاج أجهزة الاستشعار من قبل مصنعي المعدات الأصلية بسبب استخدام حلول الاستشعار.

يحرص مهندسو شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة على التطوير بدقة متناهية لضمان استيفاء جميع معايير الجودة خلال عملية الإنتاج. نتطلع إلى أن نصبح موردًا موثوقًا لعملائنا. تفضلوا بزيارتنا في ريكا سينسورز.

شركتنا متخصصة في بيع حلول الاستشعار بالإضافة إلى تقديم سلسلة من الخدمات ذات الصلة.

استمر تطور حلول الاستشعار حتى أصبح لدى الشركات المصنعة القوية شركات تسويق ضخمة، وأصبح الناس يقدرون آراءهم حول ما يشترونه.