كاشف الغاز هو جهاز وأداة تستخدم للكشف عن تركيزات تسرب الغاز، ويشير بشكل رئيسي إلى كواشف الغاز المحمولة أو المحمولة. تستخدم حساسات الغاز بشك…
كاشف الغاز هو جهاز وأداة تستخدم للكشف عن تركيزات تسرب الغاز، ويشير بشكل رئيسي إلى كواشف الغاز المحمولة أو المحمولة. تستخدم حساسات الغاز بشكل رئيسي للكشف عن أنواع الغازات الموجودة في البيئة. تستخدم حساسات الغاز لاكتشاف تركيب ومحتوى الغازات. يعتقد عموما أن تعريف حساسات الغاز يعتمد على هدف الكشف. بعبارة أخرى، أي حساس يستخدم لاكتشاف تركيب وتركيز الغاز يسمى حساس الغاز، سواء باستخدام طرق فيزيائية أو كيميائية. على سبيل المثال، الحساسات التي تكشف تدفق الغاز لا تعتبر حساسات غاز، لكن محللات الغاز الموصل حراريا تعتبر حساسات غازية مهمة، رغم أنها تستخدم أحيانا مبادئ كشف متطابقة عموما.
منذ سبعينيات القرن الماضي، أصبحت حساسات الغاز فرعا رئيسيا في مجال أجهزة الاستشعار، وتنتمي إلى قطاع أجهزة الاستشعار الكيميائية.
حاليا، الأنواع الشائعة من حساسات الغاز في السوق هي تقريبا كما يلي:
1. حساسات الغاز من نوع أشباه الموصلات
يتم تصنيعه باستخدام مبدأ أن بعض مواد أشباه الموصلات المعدنية لأكسيد المعادن تتغير موصليتها عند درجات حرارة معينة مع تغير تركيب الغاز المحيط. على سبيل المثال، تصنع حساسات الكحول بناء على مبدأ أن ثاني أكسيد القصدير ينخفض بشكل حاد عند تعرضه لغاز الكحول عند درجات حرارة عالية.
يمكن استخدام حساسات الغاز شبه الموصلات بفعالية لاكتشاف العديد من الغازات، بما في ذلك الميثان، الإيثان، البروبان، البيوتان، الكحول، الفورمالديهايد، أول أكسيد الكربون، ثاني أكسيد الكربون، الإيثيلين، الأسيتيلين، كلوريد الفينيل، الستايرين، حمض الأكريليك، والعديد من الغازات الأخرى. على وجه الخصوص، هذه الحساسات منخفضة التكلفة ومناسبة لاحتياجات كشف الغاز المدني.
الأنواع التالية من حساسات غاز أشباه الموصلات ناجحة: الميثان (الغاز الطبيعي، الغاز الحيوي)، الكحول، أول أكسيد الكربون (غاز المدينة)، كبريتيد الهيدروجين، الأمونيا (بما في ذلك الأمينات والهيدرازينات). يمكن للحساسات عالية الجودة تلبية احتياجات الفحص الصناعي.
العيوب: ضعف الاستقرار والتأثير البيئي الأكبر؛ على وجه الخصوص، كل حساس ليس انتقائيا بشكل فريد، ولا يمكن تحديد معلمات الإخراج. لذلك، فهي غير مناسبة للمواقع التي تتطلب قياسا دقيقا.
حاليا، المورد الرئيسي لهذا الحساس هو اليابان (المخترعة)، تليها الصين. مؤخرا، انضمت كوريا الجنوبية إلى هذه الصناعة، وبذلت دول أخرى مثل الولايات المتحدة جهودا كبيرة في هذا المجال، لكنها لم تدخل التيار الرئيسي أبدا! القوى العاملة والوقت المستثمر في هذا المجال في الصين لا يقل عن اليابان. ومع ذلك، وبسبب سنوات من التوجيه الوطني للسياسات وعزل المعلومات الاجتماعية، فإن أداء وجودة حساسات الغاز أشباه الموصلات الشائعة في الصين أقل بكثير من المنتجات اليابانية. يعتقد أنه مع تقدم السوق وارتفاع رأس المال الخاص، ستصل أجهزة استشعار الغاز أشباه الموصلات الصينية إلى أو تتجاوز مستوى اليابان المتاحة
2. حساس غاز الاحتراق التحفيزي
يشكل هذا النوع من المستشعرات طبقة محفز مقاومة للحرارة العالية على سطح مقاومة البلاتين. عند درجة حرارة معينة، يحترق الغاز القابل للاشتعال على سطحه حفزا. يحدث الاحتراق عندما ترتفع درجة حرارة مقاومة البلاتين وتتغير المقاومة؛ التغير هو دالة لتركيز الغاز القابل للاشتعال.
تستشعر غازات الاحتراق الحفاز تكتشف الغازات القابلة للاشتعال بشكل انتقائي: أي شيء يمكن حرقه يمكن اكتشافه؛ أي شيء لا يمكن حرقه لا يحصل على استجابة من المستشعر. بالطبع، هناك العديد من الاستثناءات لعبارة 'أي شيء يمكن أن يحترق يمكن اختباره'، لكن بشكل عام، الانتقائية السابقة صحيحة.
توفر حساسات غازات الاحتراق التحفيزي قياسا دقيقا، استجابة سريعة، وعمر خدمة طويل. يرتبط مخرج المستشعر مباشرة بخطر الانفجار في البيئة ويحظى بموقع مهيمنة في مجال كشف السلامة.
العيوب: ضمن نطاق الغازات القابلة للاشتعال، لا توجد انتقائية. العمل مع الحرائق المظلمة يحمل خطر الاشتعال والانفجار. معظم الأبخرة العضوية العنصرية يمكن أن تكون سامة للحساسات.
حاليا، الموردون الرئيسيون لهذا الحساس هم الصين واليابان والمملكة المتحدة (بلد المنشأ)! الصين هي حاليا أكبر مستخدم لهذا الحساس (منجم الفحم) وتمتلك أفضل تقنيات تصنيع الحساسات. على الرغم من أن العديد من الوكلاء يروجون باستمرار ويعزعون الوعي العام بهذا المستشعر، إلا أن المصنعين الرئيسيين لأجهزة استشعار غاز الاحتراق التحفيزي هم محليون.
3. حساس غاز خلية التوصيل الحراري
لكل غاز موصلية حرارية خاصة به. عندما يكون هناك فرق كبير في التوصيلية بين غازين أو عدة غازات، يمكن استخدام العناصر الموصلة الحرارية لتمييز محتوى مكون واحد. وقد استخدم هذا المستشعر بالفعل للكشف عن الهيدروجين، وثاني أكسيد الكربون، وتركيزات عالية من الميثان.
هذا النوع من حساسات الغاز له نطاق ضيق من التطبيقات والعديد من العوامل المحدودة.
هذا منتج قديم الطراز، وله مصنعون في جميع أنحاء العالم. جودة المنتج متشابهة إلى حد كبير في جميع أنحاء العالم.
4. حساس الغاز الكهروكيميائي
جزء كبير من غازاته القابلة للاشتعال والسامة والضارة نشط كيميائيا كهربائيا ويمكن أكسدته أو تقليله كهروكيميائيا. تمكن هذه التفاعلات من تحديد مكونات الغاز واكتشاف تركيزات الغاز. تنقسم حساسات الغاز الكهروكيميائي إلى عدة فئات فرعية:
(1) تعمل حساسات الغاز من نوع الجالفانيا (المعروفة أيضا بحساسات الغاز من نوع بطارية جافوني، أو حساسات الغاز من نوع خلايا الوقود، أو حساسات الغاز ذاتية التوليد من نوع البطارية) على نفس مبدأ البطاريات الجافة التي نستخدمها، باستثناء أن أقطاب الكربون-منغنيز في البطاريات يتم استبدالها بأقطاب غاز. خذ مستشعرات الأكسجين كمثال: الأكسجين ينخفض عند الكاثود، والإلكترونات تتدفق عبر المقياس الأمبري إلى الأنود، حيث يتأكسد معدن الرصاص. مقدار التيار مرتبط مباشرة بتركيز الأكسجين. يمكن لهذا النوع من الحساسات اكتشاف الأكسجين وثاني أكسيد الكبريت والكلور والغازات الأخرى بفعالية.
(2) حساسات الغاز ذات الجهد الثابت من نوع الغازات: هذا المستشعر فعال جدا في اكتشاف الغازات المختزلة. يختلف مبدأه عن مبدأ حساسات البطاريات؛ حيث يحدث تفاعله الكهروكيميائي تحت قوة التيار، مما يجعله حساسا حقيقيا لتحليل الكولوم. تم استخدام هذا النوع من الحساسات بنجاح في الكشف عن غازات مثل أول أكسيد الكربون، كبريتيد الهيدروجين، الهيدروجين، الأمونيا، الهيدرازين، وغيرها، وهو حاليا المستشعر الرئيسي لاكتشاف الغازات السامة والخطرة.
(3) حساسات غاز نوع البطاريات بفارق التركيز: تولد الغازات النشطة كهروكيميائيا تلقائيا قوة دفع كهربائية مركزية على جانبي البطارية الكهروكيميائية، وتعتمد كمية هذه القوة الكهربائية على تركيز الغاز. مثال ناجح لهذا النوع من الحساسات هو حساس الأكسجين في السيارات
هل تحتاج مساعدة؟
للحصول على مساعدة في الاختيار، يرجى اتصل بنا أو طلب عبر الإنترنت.