Egluro egwyddor canfod synwyryddion nwy yn fanwl
Mae synhwyrydd nwy yn offeryn sydd wedi'i gynllunio'n benodol ar gyfer canfod crynodiad diogel nwyon. Mae ei egwyddor weithredol yn ymwneud yn bennaf â throsi'r signalau an-drydanol ffisegol neu gemegol a gesglir gan synwyryddion nwy yn signalau trydanol, ac yna cywiro a hidlo'r signalau trydanol uchod trwy gylchedau allanol. Yna caiff y signalau wedi'u prosesu eu rheoli gan fodiwlau cyfatebol i ganfod nwy. Fodd bynnag, mae craidd synhwyrydd nwy yn elfen synhwyrydd adeiledig, sy'n gwahaniaethu'r egwyddorion technoleg canfod yn seiliedig ar y gwahanol nwyon a ganfyddir. Rhennir ei egwyddorion yn bennaf i'r chwe chategori canlynol:
1) Egwyddor hylosgi catalytig:
Mae'r synhwyrydd hylosgi catalytig yn defnyddio egwyddor effaith thermol hylosgi catalytig, sy'n cynnwys pont fesur a ffurfiwyd trwy baru elfennau canfod ac elfennau iawndal. O dan amodau tymheredd penodol, mae nwy hylosg yn cael ei hylosgi'n ddi-fflam ar wyneb cludwr yr elfen ganfod ac o dan weithred y catalydd. Mae tymheredd y cludwr yn cynyddu, ac mae'r gwrthiant gwifren platinwm y tu mewn iddo hefyd yn cynyddu'n unol â hynny, gan achosi i'r bont cydbwysedd golli cydbwysedd ac allbynnu signal trydanol sy'n gymesur â chrynodiad nwy hylosg, Trwy fesur maint y newid mewn gwrthiant y wifren platinwm, gellir pennu crynodiad nwyon hylosg.
Defnyddir yn bennaf ar gyfer canfod nwyon hylosg, gyda llinoledd signal allbwn da, mynegai dibynadwy, pris fforddiadwy, a dim croes-heintio â nwyon anhylosg eraill.
2) egwyddor isgoch:
Mae synhwyrydd is-goch yn pasio'r nwy yn barhaus i'w fesur trwy gynhwysydd o hyd a chyfaint penodol, ac yn allyrru pelydryn o olau isgoch o un o ddau wyneb pen tryloyw y cynhwysydd. Pan fydd tonfedd y synhwyrydd isgoch yn cyd-fynd â sbectrwm amsugno'r nwy a fesurir, mae egni isgoch yn cael ei amsugno, ac mae gwanhad dwyster golau isgoch sy'n pasio trwy'r nwy mesuredig yn cwrdd â chyfraith Lambert Beer. Po uchaf yw'r crynodiad nwy, y mwyaf yw'r gwanhad golau. Ar y pwynt hwn, mae amsugno golau isgoch yn uniongyrchol gymesur â chrynodiad y deunydd amsugno, ac felly gellir mesur y crynodiad nwy trwy fesur gwanhad golau isgoch gan y nwy.
Bywyd gwasanaeth hir (3 i 5 mlynedd o fywyd gwasanaeth), sensitifrwydd uchel, sefydlogrwydd da, a dim gwenwyndra, llai o ymyrraeth o'r amgylchedd, a dim dibyniaeth ar ocsigen. Mae gan synwyryddion nwy isgoch sensitifrwydd monitro uchel, a gallant wahaniaethu'n gywir hyd yn oed symiau hybrin o PPB neu grynodiadau isel o nwyon gradd PPM. Mae'r ystod fesur yn eang, ac yn gyffredinol gall ddadansoddi crynodiad uchel o nwy VOL 100 y cant, yn ogystal â dadansoddi dadansoddiad crynodiad isel lefel 1ppb.
3) Egwyddorion electrocemegol:
Mae synwyryddion electrocemegol fel arfer yn cynnwys tair rhan: electrodau, electrolytau, ac electrodau lled-ddargludyddion, sef cydrannau craidd y synhwyrydd. Maent wedi'u gwneud o ddeunyddiau metel neu lled-ddargludyddion a gallant adweithio'n gemegol â moleciwlau nwy. Mae electrolyte yn hylif dargludol sy'n gallu cysylltu electrodau â lled-ddargludyddion i ffurfio cylched cyflawn. Mae lled-ddargludydd yn ddeunydd arbennig a all drosi'r signal cyfredol rhwng yr electrod a'r electrolyte yn signal digidol, a thrwy hynny gyflawni canfod crynodiad nwy.
Mae egwyddor weithredol synwyryddion nwy electrocemegol yn seiliedig ar adweithiau rhydocs. Pan ddaw moleciwlau nwy i gysylltiad ag arwyneb yr electrod, maent yn cael adwaith lleihau ocsidiad, gan gynhyrchu signal cerrynt. Gellir trosglwyddo'r signal cerrynt hwn i'r lled-ddargludydd trwy electrolyte ac yna ei drawsnewid yn signal digidol. Mae maint y signal digidol yn uniongyrchol gymesur â'r crynodiad nwy, felly gellir pennu'r crynodiad nwy trwy fesur maint y signal digidol.
Defnyddir yn bennaf ar gyfer canfod nwyon gwenwynig, gyda sensitifrwydd uchel, cyflymder ymateb cyflym, dibynadwyedd da, a bywyd gwasanaeth hir. Gall ganfod nwyon amrywiol, megis carbon monocsid, carbon deuocsid, ocsigen, nitrogen, ac ati Mae ganddo geisiadau helaeth mewn diwydiannau, gofal iechyd, diogelu'r amgylchedd, a meysydd eraill.
4) Egwyddor ffotoioneiddio PID:
Egwyddor PID yw y bydd nwyon organig yn ïoneiddio o dan gyffro ffynhonnell golau UV. Mae PID yn defnyddio lamp UV (uwchfioled), ac mae'r mater organig yn ïoneiddio o dan gyffro'r lamp UV. Mae'r "darnau" ïoneiddiedig yn cario gwefrau positif a negyddol, gan arwain at gerrynt trydan rhwng y ddau electrod. Mae'r synhwyrydd yn chwyddo'r cerrynt ac yn dangos crynodiad nwy VOCs trwy offerynnau ac offer.
Defnyddir yn bennaf ar gyfer monitro'r diwydiant mireinio, trin gollyngiadau cemegol peryglus mewn argyfwng, diffinio ardaloedd peryglus ar gyfer gollyngiadau, monitro diogelwch gorsafoedd tanc olew, a monitro effeithlonrwydd puro rhyddhau deunydd organig.
5) Egwyddor dargludedd thermol:
Cyflawnir y dadansoddiad o grynodiad y nwy mesuredig yn bennaf trwy fesur y newid yn y dargludedd thermol y nwy cymysg. Fel arfer, mae'r gwahaniaeth mewn dargludedd thermol synhwyrydd nwy yn cael ei drawsnewid yn newid mewn gwrthiant trwy gylched. Y dull canfod traddodiadol yw anfon y nwy i'w brofi i mewn i siambr nwy, lle mae canol y siambr nwy yn elfen thermosensitive, fel gwrthydd thermosensitive, gwifren platinwm, neu wifren twngsten. Pan gaiff ei gynhesu i dymheredd penodol, caiff y newid yn dargludedd thermol y nwy cymysg ei drawsnewid yn newid yng ngwrthiant yr elfen thermosensitive. Mae'r newid mewn gwerth gwrthiant yn gymharol hawdd i'w fesur yn gywir.
6) Egwyddorion Lled-ddargludyddion:
Gwneir synwyryddion nwy lled-ddargludyddion trwy ddefnyddio adwaith lleihau ocsidiad nwy ar wyneb lled-ddargludyddion i achosi newidiadau yng ngwerth gwrthiant cydrannau sensitif. Pan fydd dyfais lled-ddargludyddion yn cael ei gynhesu i gyflwr sefydlog ac yn cael ei amsugno ar gyswllt nwy â'r wyneb lled-ddargludyddion, mae'r moleciwlau arsugnedig yn tryledu'n rhydd ar wyneb y gwrthrych yn gyntaf, gan golli eu hegni cinetig. Mae rhai moleciwlau'n cael eu hanweddu, tra bod y moleciwlau sy'n weddill yn cael eu dadelfennu'n thermol ac arsugniad ar wyneb y gwrthrych. Pan fo swyddogaeth waith lled-ddargludydd yn llai nag affinedd y moleciwl adsorbed, bydd y moleciwl adsorbed yn tynnu electronau o'r ddyfais ac yn dod yn arsugniad ïon negyddol, gan gyflwyno haen wefr ar yr wyneb lled-ddargludyddion.
