Cảm biến oxy nào tốt nhất cho ứng dụng phân tích khí của bạn?

Đăng trên

Lựa chọn cảm biến oxy phù hợp cho ứng dụng phân tích khí của bạn là điều bắt buộc. Với nhiều cấu hình để lựa chọn, được ghép nối với công nghệ phù hợp và đảm bảo sử dụng thích hợp với khí hoặc chất lỏng; nó có thể là một quá trình khó hiểu. BacharachCác Chuyên gia Phân tích Khí đã biên soạn bài viết này để giúp bạn đưa ra quyết định đúng đắn dựa trên nhu cầu của mình. 

Cho đến nay, công nghệ cảm biến là yếu tố hàng đầu khi lựa chọn cảm biến oxy phù hợp. Chúng có thể được tách ra dựa trên nguyên lý hoạt động của chúng, chẳng hạn như Quang học, Thuận từ, Eletro-Chemical và Zirconium Oxide. Bản tóm tắt sau đây phác thảo sự khác biệt trong công nghệ cho các cảm biến khác nhau:

Quang học: Ánh sáng LED chiếu vào một lớp màng phủ thuốc nhuộm phát quang. Thuốc nhuộm sẽ sáng mờ hơn khi nồng độ oxy tăng lên. Một bộ lọc quang học có thể đo lượng ánh sáng phát ra và cung cấp một giá trị tương ứng với mức oxy.
Thuận từ: Hai quả cầu thủy tinh chứa đầy nitơ được đặt thẳng hàng trong từ trường mạnh. Khi chúng tiếp xúc với một lượng khí có chứa oxy, các quả cầu bị đẩy ra khỏi phương thẳng hàng một lượng tỷ lệ với lượng oxy trong mẫu.
Hóa chất điện: Một cặp anot / catot được nhúng ngập trong dung dịch chất điện li. Khi ôxy trong mẫu phản ứng điện hóa với cực dương, nó tạo ra dòng điện tỷ lệ với mức ôxy trong mẫu.
Oxit Zirconium: Một đầu dò Zirconium Oxide, được phủ trên hai đầu đối diện bằng bạch kim, được nung nóng đến khoảng 650 ° C. Ở nhiệt độ này, đầu dò trở nên xốp, cho phép oxy đi từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp, tạo ra một hiệu điện thế tỷ lệ với sự chênh lệch về nồng độ. Ví dụ, khi đặt đầu dò giữa không khí và khí mẫu, sự khác biệt về nồng độ có thể được tính toán dựa trên điện áp được tạo ra.

Khi chọn một cảm biến, mặc dù loại công nghệ mà nó sử dụng là quan trọng, nhưng vẫn phải tính đến một số cân nhắc khác. Một số câu hỏi phải được trả lời và dựa trên các câu trả lời, người dùng sẽ phải quyết định loại cảm biến nào mang lại sự thỏa hiệp tốt nhất cho tình huống. Một cảm biến cụ thể thường sẽ vượt trội ở một khu vực, trong khi hiển thị giới hạn ở một khu vực khác. Đây là những câu hỏi phù hợp để hỏi:

Độ chính xác nào là cần thiết?

Ứng dụng có yêu cầu một cảm biến có thể giảm xuống ppm thấp, hoặc thậm chí là ppb, hay chỉ đọc loại phần trăm sẽ là đủ? Nhu cầu đọc ppm thấp sẽ loại trừ cảm biến thuận từ; tuy nhiên, nếu việc đọc cần đạt đến mức ppb, thì chỉ một loại Zirconium Oxide mới có thể thực hiện được.

Chi phí ban đầu có phải là mối quan tâm?

Có một chút thỏa hiệp giữa chi phí ban đầu và chi phí sở hữu tổng thể. Cảm biến Electro-Chemical và Zirconium Oxide rẻ hơn nhiều so với cảm biến Quang học hoặc Thuận từ; tuy nhiên, chúng sẽ phải được thay thế bằng cái mới trong vòng 6 đến 9 tháng đối với cảm biến Electro-Chemical, hoặc từ 3 đến 10 năm đối với cảm biến Zirconium Oxide. Cảm biến quang học hoặc thuận từ không được tiêu thụ và do đó có thể tồn tại trong thời gian rất dài, nhưng chi phí ban đầu của chúng rất cao.

Những chất khí hoặc chất gây ô nhiễm nào khác có thể có cùng với Oxy?

Một số loại khí chỉ đơn giản là không tương thích với một số cảm biến. Ví dụ, cảm biến Zirconium Oxide không được khuyến nghị khi có thể có hơi hydrocacbon hoặc vật liệu dễ cháy vì chúng cần được làm nóng lên đến 650 ° C và có thể đốt cháy vật liệu được lấy mẫu. Cảm biến thuận từ bị ảnh hưởng xấu bởi khí thuận từ.

Ngoài ra, tất cả các cảm biến bị ảnh hưởng ở một mức độ nào đó bởi một số chất gây ô nhiễm có thể có trong khí mẫu. Đối với các cảm biến rẻ hơn như loại Electro-Chemical, có thể chỉ cần thay thế cảm biến bằng một cảm biến mới, nhưng đối với cảm biến Quang học hoặc Từ tính, có thể cần bảo trì đắt tiền để làm sạch và loại bỏ bất kỳ thứ gì bám trên bề mặt. .

Làm thế nào dễ dàng để thực hiện bảo trì trên các hệ thống?

Việc thay thế một cảm biến Hóa chất điện có thể chỉ là việc vặn cảm biến ra khỏi đế và lắp một cảm biến mới vào. Tuy nhiên, cảm biến có thể nằm ở khu vực khó tiếp cận hoặc nhân viên bảo trì có thể không có mặt. Trong trường hợp như vậy, có thể dễ dàng hơn để có một hệ thống không cần phải xử lý trong thời gian dài hơn.

Tóm lại, không có một cảm biến “tốt nhất” cho tất cả các ứng dụng. Mỗi trường hợp cần được đánh giá cẩn thận và tất cả các câu hỏi được trả lời để xác định các giải pháp tốt nhất cho ứng dụng.

Để được hỗ trợ với ứng dụng phân tích khí của bạn, hãy liên hệ với một trong các Chuyên gia phân tích khí của chúng tôi ngay bây giờ.