Soalan Lazim dan Jawapan tentang Sensor

P titik 1. Seberapa kerap pengesan perlu didaftar semula?

Tempoh antara penyesuaian awal dan penyesuaian semula bergantung kepada pelbagai faktor, termasuk suhu operasi pengesan, kelembapan, keadaan tekanan, jenis-jenis gas yang ia terdedah kepada, dan tempoh pendedahan.

P titik 2. Sejauh mana perbezaan dalam gangguan salingan itu signifikan?

Tahap perubahan gangguan salingan boleh menjadi cukup ketara. Ini dinilai berdasarkan ujian pada bilangan sensor yang terhad, yang mengukur tanggapan sensor terhadap gas bukan sasaran berbanding dengan gas sasaran sendiri. Perlu diperhatikan bahawa apabila keadaan alam sekeliling berubah, prestasi sensor mungkin berbeza, dan nilai-nilai gangguan salingan boleh bervariasi sehingga 50% antara pelbagai batch sensor. Oleh itu, dalam aplikasi praktikal, pembolehubah ini harus dipertimbangkan sepenuhnya untuk kejituan dan kebolehtpercayaan sensor.

P titik 3. Adakah menggunakan pam di hadapan sensor akan mempercepatkan tindak balas?

Menggunakan pam tidak mempercepatkan kadar tindak balas sensor itu sendiri, tetapi ia boleh dengan cepat dan cekap menarik sampel gas melalui sensor dari kedudukan yang sukar dicapai. Ini membenarkan pam mempengaruhi masa tindak balas keseluruhan alatan.

P titik 4. Bolehkah filem atau penapis ditambah di hadapan sensor?

Sekeping filem atau penapis boleh diletakkan di hadapan pengesan untuk perlindungan, tetapi ia mesti memastikan tiada "ruang mati" yang terbentuk, yang boleh memanjangkan masa tindak balas pengesan.

P titik 5. Apa faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan apabila merancang satu sistem sampel yang sesuai?

Apabila merancang satu sistem sampel, sangat penting untuk menggunakan bahan-bahan yang menghalang penyerapan gas pada permukaan sistem. Bahan-bahan terbaik termasuk polimer, PTFE, TFE, dan FEP. Kekuatan gas boleh menyebabkan pengekalan kelembapan, yang boleh memblokir pengesan atau menyebabkan melimpah, jadi pengawet kering yang sesuai harus digunakan—seperti paip Nafion untuk mengeluarkan kelembapan pada peringkat pengekalan. Untuk gas suhu tinggi, gas sampel sepatutnya didinginkan untuk memenuhi keperluan suhu pengesan, dan penapis yang sesuai harus digunakan untuk mengeluarkan bahan pepejal. Selain itu, penapis kimia aksial boleh dipasang dalam sistem sampel untuk menghapuskan gangguan salingan daripada gas.

P titik 6. Apa yang berlaku jika suhu gas itu sendiri berbeza daripada suhu penderia?

Suhu penderia itu sendiri menentukan arus paparan minimumnya, dan suhu sampel gas yang diukur mempunyai kesan tertentu terhadap ini. Kadar molekul gas memasuki elektrod penderia melalui lubang-lubang menentukan isyarat penderia. Jika suhu gas yang bercemar melalui lubang-lubang berbeza dari suhu gas di dalam penderia, ia mungkin mempengaruhi kepekaan penderia sehingga beberapa peringkat. Drift ringan atau perubahan arus sementara mungkin berlaku sebelum peranti sepenuhnya disiapkan.

P titik 7. Adakah penderia boleh terdedah secara berterusan kepada gas sasaran?

Sensor oksigen boleh terus memantau kepekatan oksigen dalam julat 0-30% mengikut isipadu atau tekanan separa dalam julat 0-100% mengikut isipadu.  Sensor gas toksik biasanya digunakan untuk pemantauan berselang bagi gas sasaran dan tidak sesuai untuk pemantauan berterusan, terutamanya dalam persekitaran dengan kepekatan tinggi, kelembapan tinggi, atau suhu tinggi. Untuk mencapai pemantauan berterusan, kaedah kitaran dua (atau malah tiga) sensor kadangkala digunakan, membolehkan setiap sensor terdedah kepada gas selama maksimum separuh masa dan pulih di udara segar pada separuh masa yang lain.

P titik 8. Apakah bahan yang digunakan untuk kasing penjana?

Kami menggunakan pelbagai bahan plastik dengan mempertimbangkan kesesuaian dengan sistem elektrod dalaman dan keperluan keawetan aplikasi. Bahan biasa yang digunakan termasuk ABS, serat polikarbonat, atau polipropilen. Maklumat lebih terperinci boleh didapati dalam muka surat data setiap penjana.

P titik 9. Adakah bahagian dalam penjana selamat?

Walaupun tiada sijil yang membuktikan keselamatan intrinsiknya, produk ini dapat dengan stabil memenuhi keperluan untuk keselamatan dalaman.

P titik 10. Bagaimana cara menguji litar?

Penjana tiga-elektrod dan empat-elektrod sesuai digunakan dalam satu litar khas yang dipanggil Potensiostat. Tujuan litar ini adalah untuk mengawal potensi elektrod pengesan (dan elektrod bantuan) relatif kepada elektrod penentang sambil membesarkan arus yang mengalir masuk atau keluar. Litar ini boleh diuji dengan kaedah mudah berikut:
• Buang sensor.
• Sambung terminal penentang kepada terminal yang sepadan dengan litar.
• Ukur potensi terminal pengesan (dan pembantu). Untuk sensor yang tidak terbias, hasil ujian mestilah 0 (±1mV), yang setara dengan voltan offset yang disyorkan untuk sensor yang terbias.
• Hubungkan terminal pengesan (atau pembantu) dengan litar untuk mendapatkan voltan output.
Langkah-langkah di atas boleh mengesahkan bahawa litar beroperasi secara normal dalam kebanyakan kes. Selepas menukar dan memasang semula sensor, voltan di antara terminal pengesan dan rujukan bagi sensor yang tidak terbias masih harus menjadi sifar, atau setara dengan voltan offset yang disyorkan bagi sensor yang terbias.
Dalam kebanyakan kes, langkah-langkah di atas boleh mengesahkan bahawa litar beroperasi secara normal. Selepas menukar dan memasang semula sensor, voltan di antara elektrod pengesan dan rujukan bagi sensor yang tidak terbias mestilah hampir sifar, atau setara dengan voltan offset yang disyorkan bagi sensor yang terbias.
Umum ly, Penderia tidak boleh dibersihkan dalam sistem pembersihan biasa tanpa menyebabkan kerosakan yang tidak dapat diperbaiki atau mempengaruhi prestasi pemantauan mereka. Tekanan tinggi dan suhu akan merosakkan penyegelan mereka, dan bahan kimia aktif seperti epoksid etilena dan peroksida hidrogen mungkin menghancurkan elektrokatalis.

P titik 11. Apakah yang berlaku jika saya paparkan penderia kepada suhu di luar arahan operasi yang ditetapkan?

Dalam segi mekanisme, suhu rendah secara amnya bukan isu besar. Elektrolit cecair dalam semua penderia (kecuali penderia oksigen) tidak membeku sehingga suhu turun kepada lebih kurang -70°C. Walau bagaimanapun, pendedahan jangka panjang kepada suhu terlalu rendah mungkin mempengaruhi pemasangan kasing plastik pada tali.
Untuk penderia oksigen, walaupun kandungan garam tinggi bermaksud mereka mungkin tidak rosak segera, elektrolit penderia oksigen membeku pada lebih kurang -25 hingga -30°C, yang mungkin akhirnya menyebabkan kegagalan penderia.

Suhu yang melebihi had atas akan memberi tekanan kepada segel pengesan, pada akhirnya menyebabkan kebocoran elektrolit. Plastik yang digunakan untuk menghasilkan kebanyakan model pengesan menjadi lembut apabila suhu melebihi 70°C, dengan pantas menyebabkan kegagalan pengesan.

P titik 12. Apakah yang berlaku jika saya paparkan pengesan kepada tekanan di luar arahan operasi yang ditetapkan?

Semua sensor menggunakan sistem penyegelan yang serupa, di mana sifat hidrofobik bahan PTFE menghalang cecair daripada keluar dari sensor (walaupun dengan lubang udara). Jika tekanan yang dikenakan pada saluran masuk sensor meningkat atau menurun secara tiba-tiba melebihi had dalaman yang dibenarkan, membran dan penyekat sensor mungkin mengalami ubah bentuk, menyebabkan kebocoran.  Jika perubahan tekanan cukup perlahan, pengesan mungkin beroperasi melebihi had ralat tekanan, tetapi rujuk sokongan teknikal untuk nasihat.

P titik 13. Apakah syarat ideal untuk menyimpan pengesan?

Penjana yang disimpan dalam kemasan asalnya biasanya tidak memburuk secara signifikan walaupun melebihi tempoh shelf life. Untuk penyimpanan jangka panjang, kami cadangkan untuk mengelakkan situasi panas, seperti tingkap yang terdedah kepada cahaya matahari langsung.
Jika penjana dikeluarkan daripada kemasan asalnya, simpan mereka di tempat yang bersih dan elakkan kontak dengan pelarut atau asap tebal, kerana asap mungkin diserap ke dalam elektrod, menyebabkan masalah operasi. Penjana oksigen adalah pengecualian: setelah dipasang, ia bermula untuk digunakan. Oleh itu, ia diangkut atau disimpan dalam kemasan tertutup pada paras oksigen yang dikurangkan semasa pengilangan.

P titik 14. Apakah keperluan kuasa untuk penjana?

Penjana dua-elektrod, seperti penjana oksigen dan penjana karbon monoksida dua-elektrod, menghasilkan isyarat elektrik melalui tindak balas kimia dan tidak memerlukan sumber kuasa luaran. Penjana tiga-elektrod dan empat-elektrod, bagaimanapun, mesti menggunakan litar potensiostatik dan oleh itu memerlukan bekalan kuasa. Sebenarnya, penjana itu sendiri masih tidak memerlukan kuasa kerana ia secara langsung menghasilkan arus keluaran melalui pengoksidaan atau pengurangan gas sasaran, tetapi penguat litar mengambil beberapa arus—meskipun ini boleh dikurangkan kepada tahap yang sangat rendah jika diperlukan.

P titik 15. Berapa lama penyaring binaan dalam bertahan?

Beberapa penjana mempunyai penyaring kimia binaan dalam untuk mengeluarkan gas spesifik dan mengurangkan isyarat gangguan silang. Oleh kerana penyaring diletakkan di belakang grid penyebaran, dan masuknya gas melalui grid adalah jauh lebih kecil kemungkinannya berbanding dengan saluran gas utama, jumlah media kimia yang kecil boleh bertahan lama.
Secara amum, penyaring dan sensor mempunyai jangka hayat yang dijangka serupa untuk aplikasi yang diperlukan, tetapi dalam keadaan yang keras (contohnya, pemantauan emisi), ini mungkin menjadi cabaran. Untuk aplikasi seperti itu, kami mencadangkan penggunaan sensor dengan penyaring binaan dalaman yang boleh diganti, seperti Siri 5 sensor.
Untuk beberapa pencemar, penyaring tidak mengalirkannya melalui tindak balas kimia tetapi dengan penyerapan, menjadikannya mudah bagi penyaring untuk terlebih batas dengan konsentrasi tinggi—vaporer organik adalah contoh yang biasa.

P titik 16. Apa yang berlaku jika beban maksimum yang ditetapkan dilanggar?

Istilah "beban maksimum" secara spesifik merujuk kepada sama ada sensor dapat mengekalkan respon linear dan pulih dengan pantas selepas terpendedek kepada gas sasaran selama lebih dari 10 minit. Sebagai beban meningkat, sensor akan secara bertahap menunjukkan respon bukan-linear dan memerlukan masa pemulihan yang lebih lama, kerana elektrod pengesan tidak dapat menghabiskan semua gas yang tersebar.
Dengan beban yang meningkat, gas terkumpul di dalam pengesan dan menyebar ke ruang dalaman, berpotensi bertindak balas dengan elektrod kontra dan mengubah potensial. Dalam kes ini, pengesan mungkin memerlukan masa yang lama (berhari-hari) untuk pulih walaupun diletakkan dalam udara bersih.
Peranan lain daripada rekabentuk litar adalah untuk memastikan pengesan pulih secepat mungkin dari beban tinggi, kerana pemberi besar dalam litar tidak menyebabkan kenyengangan arus atau voltan semasa pengeluaran isyarat. Jika pemberi besar itu membatasi arus masuk ke pengesan, ini akan membatalkan kadar di mana elektrod pengesan mengambil gas, secara langsung menyebabkan penumpukan gas di dalam pengesan dan perubahan potensial seperti yang diterangkan di atas.
Akhirnya, pilih perintang yang disambungkan kepada elektrod pengesan untuk memastikan bahawa walaupun dengan penurunan voltan tiba-tiba pada kepekatan gas tertinggi yang dapat diperkira, perubahan itu tidak melebihi beberapa milivolt. Membenarkan penurunan voltan yang lebih besar di seluruh perintang boleh menyebabkan perubahan serupa pada elektrod pengesan, memerlukan masa pemulihan selepas gas dikeluarkan.

P titik 17. Berapa banyak oksigen yang diperlukan untuk sensor berfungsi dengan betul?

Sensor yang menghasilkan keluaran dengan mengoksida target gas (contohnya, sensor monoksida karbon) memerlukan oksigen pada elektrod lawan untuk menyeimbangkan oksigen yang dikonsumsi oleh tindak balas oksidasi. Biasanya, beberapa ribu ppm oksigen adalah diperlukan, yang disediakan oleh oksigen dalam gas sampel. Walaupun gas sampel bebas oksigen, sensor mempunyai bekalan oksigen dalaman yang mencukupi untuk tempoh masa pendek.
Untuk kebanyakan pengesan, elektrod pemberat juga memerlukan sejumlah oksigen. Jika pengesan beroperasi secara terus-menerus dalam persekitaran yang tiada oksigen, ia akan menghasilkan bacaan yang salah pada akhirnya.

P titik 18. Mengapa bacaan pengesan lebih rendah daripada yang ditetapkan?

Terdapat banyak sebab kepada perbezaan dalam pengukuran pelanggan, menjadikan ia sangat penting untuk merekabentuk peralatan berdasarkan julat penyesuaian yang dibenarkan oleh pengesan dan penurunan semula jadi kapasiti output sepanjang tempoh khidmatnya. Sebilangan penyebab yang kami telah kenalpasti termasuk:

· Menggunakan kadar aliran yang berbeza

· Menyematkan grid difusi tambahan (contohnya, penyahapi api atau membran PTFE) di hadapan pengesan, terutamanya jika terdapat ruang mati besar di antara grid dan pengesan

· "Gas "tertambat" dengan paip penyerap atau penilai kalis (contohnya, silinder gas tercemar oleh klorin; silinder nitrogen rosak oleh kemasukan oksigen)

· Menggunakan silinder di luar tekanan minimum yang disyorkan oleh pembuat

· Menggunakan silinder "udara" dengan campuran yang dilutiskan

· Gagal memadamkan kelucutan tekanan dengan betul dalam sistem sampel

· Reka bentuk peranti ujian secara signifikan mempengaruhi isyarat pengukuran sensor gas mudah terbakar

P titik 19. Bagaimana cara menyambungkan pengesan?

Pengesan biasanya disambungkan kepada peralatan melalui penyambung PCB. Sesetengah pengesan menggunakan sambungan alternatif (contohnya, pelabuhan data atau penyambung khas); rujuk maklumat dalam muka surat data produk yang relevan untuk maklumat lanjut.
Untuk pengesan yang disambungkan melalui penyambung PCB, jangan las langsung penyambung PCB ke peralatan . Las terus boleh menyebabkan kerosakan kepada kediaman produk dan kerosakan dalaman yang tidak nampak.

P titik 20. Adakah data suhu tersedia?

Data suhu disediakan untuk kebanyakan produk dan dinyatakan dalam spesifikasi produk masing-masing  lembaran.

P titik 21. Apakah tempoh simpanan yang disyorkan?

Tempoh simpanan maksimum yang disyorkan untuk pengesan adalah enam bulan. Semasa tempoh ini, pengesan harus disimpan dalam bekas yang bersih dan kering pada suhu 0°C hingga 20°C, tidak di alam sekitar dengan penyelesa organik atau cecair mudah terbakar. Dalam keadaan ini, pengesan boleh disimpan selama sehingga enam bulan tanpa mengurangkan tempoh perkhidmatan yang dijangka.

P titik 22. Mengapa terdapat keperluan kadar aliran minimum?

Kebutuhan kadar aliran minimum untuk sensor ditentukan secara komprehensif berdasarkan prinsip reka bentuk, ciri-ciri medium, kejituan pengukuran, dan keperluan aplikasi praktikal. Apabila memilih dan menggunakan sensor, pengguna harus memilih jenis sensor dan julat kadar aliran yang sesuai berdasarkan senario aplikasi tertentu dan keperluan pengukuran.

P titik 23. Apa yang menyebabkan kegagalan sensor?

Sensor elektrokimia boleh digunakan dalam pelbagai situasi, termasuk beberapa keadaan yang keras, tetapi mesti dijauhkan daripada paparan kepada wap pepejal dalam kandungan tinggi semasa penyimpanan, pemasangan, dan operasi.

Formaldehid diketahui boleh melumpuhkan pengesan nitrik oksida dalam tempoh singkat, manakala pelarut lain boleh menyebabkan paras bacaan asas yang tinggi secara salah. Apabila menggunakan pengesan papan litar bercetak (PCB), pasang komponen lain dengan sedikit sebelum memasang pengesan. Jangan gunakan gam atau beroperasi berhampiran pengesan elektrokimia , kerana pelarut sedemikian boleh menyebabkan retakan pada plastik.

Penjana katalistik

Beberapa bahan boleh memusnahkan penjana katalistik dan harus dielakkan daripada pengesan. Mekanisme kegagalan mungkin melibatkan:

· Toksisiti : Sesetengah sebatian terurai di atas katalis dan membentuk lapisan penghalang yang stabil pada permukaannya. Pendedahan berpanjangan menyebabkan kehilangan kepekaan pengesan secara tidak boleh dibaiki. Bahan-bahan yang paling biasa termasuk plumbum, sulfida, silikon, dan fosfat.

P titik 24. Penghambatan Tindak Balas

Sebatian lain, terutamanya hidrogen sulfur dan hidrokarbon berhalogen, boleh diserap oleh katalis atau membentuk sebatian baru selepas penyerapan. Penyerapan ini begitu kuat sehingga ia memblok lokasi tindak balas, menyebabkan tindak balas normal dikenakan penghambatan. Walau bagaimanapun, kehilangan kepekaan ini adalah sementara—kepekaan akan pulih selepas pengesan beroperasi dalam udara bersih selama tempoh masa.

Kebanyakan senyawa tergolong lebih kurang dalam salah satu kategori di atas. Jika terdapat senyawa seperti itu yang mungkin hadir dalam aplikasi praktis, pengesan sepatutnya tidak terdedah kepada senyawa yang tidak ditoleransinya.