Применение датчика диоксида азота в промышленной среде

Применение датчика диоксида азота в промышленной среде

В связи с частыми случаями утечек промышленных газов идея обеспечения безопасности промышленного производства и ориентация на человека получили дальнейшее развитие, а вопросы охраны здоровья и безопасности работников постепенно привлекли все большее внимание общественности.

В последние годы мониторинг токсичных газов в производственных процессах химической промышленности привлекает все больше внимания со стороны предприятий. Диоксид азота (NO2) является важным промышленным газом. Он может использоваться в промышленной водоочистке в качестве стерилизатора и дезинфицирующего средства, а также при отбеливании целлюлозы и волокна, рафинировании муки, масла и сахара, а также при удалении шерсти с кожи. В то же время диоксид азота относится к токсичным газам: он имеет красновато-коричневый цвет, парамагнитен, обладает резким запахом и легко растворяется в воде. Низкая концентрация (4 ppm) диоксида азота может парализовать нос и привести к чрезмерному всасыванию. Длительное воздействие среды с концентрацией NO2 от 40 до 100 мг/м3 может серьезно повлиять на здоровье. Поэтому для предотвращения вредного воздействия диоксида азота на здоровье работников и нарушения безопасности производства необходим мониторинг диоксида азота в режиме реального времени на предприятии.

Для мониторинга NO2 в основном используются аналитические приборы, основанные на оптических методах, таких как метод Сазмана и метод хемилюминесценции. Хотя эти приборы могут давать точные аналитические данные, они, как правило, являются крупногабаритными аналитическими приборами, имеют высокие эксплуатационные расходы и требуют регулярного технического обслуживания, а также не подходят для мониторинга внутри помещений, например, на заводах. В настоящее время более распространенным методом является использование газовых датчиков для мониторинга. Датчик диоксида азота обладает такими характеристиками, как малый размер и низкая стоимость, что позволяет просто и быстро контролировать концентрацию диоксида азота в окружающей среде. В качестве основного элемента датчика диоксида азота используется оксид индия-галлия-цинка (IGZO). Использование полупроводниковых тонкопленочных транзисторов позволило успешно реализовать автоматизацию и миниатюризацию приборов мониторинга.

В качестве основного сенсорного элемента для измерения концентрации NO2 используется тонкопленочный транзистор на основе оксида индия-галлия-цинка. Поверхность пленки из этого материала богата электронами, и молекулы NO2 легко адсорбируются на ней. Чем больше адсорбированных молекул, тем больше электронов расходуется на поверхности пленки, что изменяет выходной электрический сигнал и вызывает срабатывание сигнализации о превышении концентрации NO2.

После завершения задачи мониторинга адсорбированные молекулы NO2 высвобождаются с помощью света, излучаемого встроенной светодиодной лампой, и электронный слой IGZO восстанавливается, что позволяет снова активировать датчик. Эксперименты подтвердили, что предел обнаружения этого нового датчика для NO2 может составлять всего 100 ppb (частей на миллиард).

Кроме того, преимуществом датчика диоксида азота является то, что он объединяет чувствительные элементы и компоненты обработки сигнала, необходимые для газоанализатора, в микросистему, а выходной сигнал изменяется в зависимости от изменения концентрации NO2, образуя независимое и полноценное сенсорное устройство.

Обнаружение NO2 осуществляется при комнатной температуре, а функция датчика восстанавливается за счет активации видимым светом, что позволяет широко развертывать датчики NO2 в городах или автомобилях. Это дешевая, эффективная и высокочувствительная система обнаружения газа, открывающая новые возможности. Мы считаем, что применение этого недорогого датчика вредных газов сыграет положительную роль в контроле качества воздуха.

Для обеспечения безопасности производства на заводе, помимо использования сенсорного оборудования для разумного мониторинга, основными профилактическими мерами являются усиление герметичности, вентиляции, строгое соблюдение правил техники безопасности, усиление информирования и просвещения, популяризация знаний о первой помощи и профилактике, а также проведение предпроизводственных и регулярных медицинских осмотров и мониторинга состояния здоровья. Если в процессе производства будет проводиться регулярное техническое обслуживание, осмотр и мониторинг оборудования, это позволит своевременно выявлять и минимизировать риски.

Если вы ищете эффективный и безопасный способ обслуживания систем экологического мониторинга, то OEM-датчики — это лучший выбор.

Приобретайте решения для систем мониторинга окружающей среды с датчиками только у надежных экспортеров, посетите сайт Rika Sensors для получения более подробной информации.

Ожидается, что растущая во всем мире осведомленность производителей оригинального оборудования (OEM) о сенсорных решениях станет ключевым фактором, стимулирующим спрос на сенсорные решения для систем мониторинга окружающей среды.