Który czujnik tlenu jest najlepszy do Twojej aplikacji do analizy gazów?

Zamieszczone w dniu

Niezbędny jest wybór odpowiedniego czujnika tlenu do aplikacji do analizy gazów. Z wieloma konfiguracjami do wyboru, w połączeniu z odpowiednią technologią i zapewniającymi prawidłowe użytkowanie z gazami lub cieczami; może to być mylący proces. BacharachEksperci ds. analizy gazów przygotowali ten artykuł, aby pomóc Ci w podjęciu właściwej decyzji w oparciu o Twoje potrzeby. 

Technologia czujników jest zdecydowanie wiodącym czynnikiem przy wyborze odpowiedniego czujnika tlenu. Można je rozdzielić w oparciu o ich zasadę działania, taką jak optyczna, paramagnetyczna, elektrochemiczna i tlenek cyrkonu. Poniższe podsumowanie przedstawia różnice w technologii dla różnych czujników:

Optyczny: Światło LED pada na membranę pokrytą luminescencyjnym barwnikiem. Barwnik będzie świecił ciemniej wraz ze wzrostem stężenia tlenu. Filtr optyczny może mierzyć ilość emitowanego światła i podawać wartość odpowiadającą poziomowi tlenu.
Paramagnetyczny: Dwie szklane kule wypełnione azotem są ustawione w linii w silnym polu magnetycznym. Kiedy są wystawione na działanie gazu zawierającego tlen, kulki są wypychane z linii o ilość proporcjonalną do ilości tlenu w próbce.
Elektrochemiczny: Para anoda/katoda jest zanurzona w roztworze elektrolitu. Gdy tlen w próbce reaguje galwanicznie z anodą, wytwarza prąd elektryczny proporcjonalny do poziomu tlenu w próbce.
Tlenek cyrkonu: Sonda z tlenku cyrkonu, pokryta platyną na przeciwległych końcach, jest podgrzewana do około 650°C. W tej temperaturze sonda staje się porowata, umożliwiając tlenowi przemieszczanie się od wysokiego do niskiego stężenia, wytwarzając napięcie proporcjonalne do różnicy stężeń. Na przykład, umieszczając sondę między powietrzem a próbką gazu, różnicę w stężeniu można obliczyć na podstawie generowanego napięcia.

Przy wyborze czujnika, mimo że rodzaj zastosowanej technologii ma znaczenie, należy wziąć pod uwagę szereg innych czynników. Należy odpowiedzieć na kilka pytań, a na ich podstawie użytkownik będzie musiał zdecydować, który czujnik zapewnia najlepszy kompromis w danej sytuacji. Poszczególny czujnik będzie zazwyczaj wyróżniał się w jednym obszarze, podczas gdy w innym obszarze jest ograniczony. Oto właściwe pytania, które należy zadać:

Jaka dokładność jest potrzebna?

Czy aplikacja wymaga czujnika, który może zejść do niskiego poziomu ppm lub nawet ppb, czy też wystarczy odczyt typu procentowego? Potrzeba niskich odczytów ppm wykluczyłaby czujnik paramagnetyczny; jednak, jeśli odczyt musi osiągnąć poziom ppb, to może wystarczyć tylko typ z tlenku cyrkonu.

Czy koszt początkowy jest problemem?

Istnieje pewien kompromis między kosztem początkowym a całkowitym kosztem posiadania. Czujniki elektrochemiczne i tlenku cyrkonu są znacznie tańsze niż czujnik optyczny lub paramagnetyczny; jednak będą musiały zostać wymienione na nowe w ciągu 6 do 9 miesięcy w przypadku czujników elektrochemicznych lub 3 do 10 lat w przypadku czujników z tlenku cyrkonu. Czujniki optyczne lub paramagnetyczne nie są zużywane i dlatego mogą działać przez bardzo długi czas, ale ich początkowy koszt jest bardzo wysoki.

Jakie inne gazy lub zanieczyszczenia mogą być obecne razem z tlenem?

Niektóre gazy po prostu nie są kompatybilne z niektórymi czujnikami. Na przykład czujniki tlenku cyrkonu nie są zalecane w przypadku obecności oparów węglowodorów lub materiałów łatwopalnych, ponieważ wymagają one podgrzania do temperatury 650°C i mogą spowodować zapłon materiału, z którego pobierana jest próbka. Gazy paramagnetyczne niekorzystnie wpływają na czujniki paramagnetyczne.

Ponadto na wszystkie czujniki w pewnym stopniu wpływają zanieczyszczenia, które mogą znajdować się w próbce gazu. W przypadku tańszych czujników typu elektrochemicznego może to być tylko wymiana czujnika na nowy, ale w przypadku czujników optycznych lub paramagnetycznych może być konieczna kosztowna konserwacja w celu oczyszczenia i usunięcia wszystkiego, co zanieczyszcza powierzchnie .

Jak łatwo przeprowadzić konserwację systemów?

Wymiana czujnika elektrochemicznego może sprowadzać się tylko do wykręcenia czujnika z podstawy i wpięcia nowego. Jednak czujnik może znajdować się w trudno dostępnym obszarze lub personel konserwacyjny może być niedostępny. W takim przypadku może być łatwiej mieć system, który nie wymaga obsługi przez dłuższy czas.

Krótko mówiąc, nie ma jednego „najlepszego” czujnika do wszystkich zastosowań. Każdy przypadek należy dokładnie ocenić i odpowiedzieć na wszystkie pytania, aby określić najlepsze rozwiązania dla aplikacji.

Aby uzyskać pomoc dotyczącą aplikacji do analizy gazów, skontaktuj się z jednym z naszych ekspertów ds. analizy gazów.