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傳感器選型

日期:2007-05-11    編輯:逸云天    瀏覽:978

傳感器選型指導
下面的每種傳感器-電化學型、催化型、固態型、紅外線和光電離探測器的應用都必須滿足區域內空氣的質量和安全所要求的標準。些基本的要求如下:
1傳感器將被設計成為小型、外表粗糟的小盒子。傳感器必
須適用于危險地點和苛刻的環境,同時它必須是防爆的。傳感器必須是合算的,是為在工業生產區域內使用而設計的,安置的費用也是合理的。
2對于便攜式儀器,儀器具有合理的能源消耗,儀器所選的
電源為市場容易得到的電池。儀器體積小、方便,容易攜帶。在工業
環境中使用非常安全。由于使用在危險區域,儀器必須具有安全合格證。
3儀器的操作和維護將是很容易完成,只要工廠內的職工經
過簡單的專業培訓即可。
4安裝固定傳感器時,在某周期內,傳感器的功能將會達
到連續可靠,該周期長達30天。傳感器在工業環境下至少工作二年或更長,在合理的費用基礎之上進行更新和替換。傳感器可安裝在由控制器或計算機控制的集散系統管理的多點系統中。
5儀器的費用是合理的。為了有效的保護某區域,可安裝
多個傳感器。
本手冊討論了五種傳感器中的四種,均滿足以上的標準。只有光電離探測器除外。光電離探測器是種好的探測器,但是受到光的限制,因為它有相對短的壽命和頻繁的維護要求,不適合固定點應用。然而,只要用戶考慮了限制的條件,固定的光電離探測器還是可用的。
其他類型的傳感器雖然滿足以上的標準,但也有些限制。例如,熱傳導傳感器大部分應用于濃度,而不常用于氣體監視。
選擇傳感器所考慮的因素
就傳感器而言,經常問的問題之是:什么傳感器好?。當然,這個問題不能兩句就說清楚。每個傳感器有自己的性能和限制,因此個給定傳感器的適應性很大程度取決于使用過程中的應用。因此為了選擇個正確的傳感器,先必須確定應用的要求。102頁總圖顯示了各種應用的要求和檢測的技術。制造廠商提供傳感器的粗略的標定。
 
在給定的應用范圍確定傳感器應遵循和考慮下列因素:
A為了完成實際的目標,儀器的特性應滿足小的切要求。特性包括氣體的種類和傳感器的量程。被測氣體的量程和密度將是實際監視密度的35倍。使用萬用表,將其量程選擇大于實際的測量量程。例如,選擇50V的量程去測量12V的電池。
B檢測要監視區域的背景氣體。有些情況背景氣體不能被檢測到,應分析有代表性的采樣氣體。傳感器失效的主要原因是采樣氣體的存在。這點制造廠商無法給出建議。傳感器的選擇或性能必須滿足應用的條件。
C被安裝的傳感器溫度范圍應在傳感器的性能之內,同時,應適合氣體的監測。例如,噴氣發動機燃料蒸汽壓力很低,如果飛機庫內的溫度從未超過100°F,安裝傳感器測量可燃范圍是無用的,因為蒸汽密度不能達到可燃別。
應考慮白天和夜晚,冬天和夏天的溫差。大的溫度變化可能引起濕度的濃縮。在個限制的區域這點很重要,如靠近容器的地方空氣流通是很貧乏的。
D種典型的要求為濕度在95%的非濃縮氣。濃縮的發生是溫度變化的原因,如早晨中窗戶和汽車擋風玻璃上的水珠。通常,在正常的工業環境下是沒有問題的,甚至像墨西哥灣,只要空氣的流通是正常的,在這海岸線炎熱夏天的幾個月中都是沒有問題的。缺乏空氣流通的區域常常會引起氣體的濃縮。
固態型和催化型傳感器有加熱的自然環境。另外,設計的變送器操作電壓為14-24VDC,它可產生熱。因此,為了盡可能的減少濃縮,總是使傳感變送器的熱度跟環境溫度接近。通常電化學型傳感器要求相對低電壓,因此,變送器的溫度與環境溫度基本相同。在這種情況下,容易產生濃縮現象。
E在應用中要求傳感器總是暴露與氣體中,對于特殊要求和特殊性能的傳感器以及傳感器的供應,需進步的商量。設計合適的采樣系統是很困難的,另外,這樣的系統也是不可應用的
要方方面面都考慮和注意到是非常困難的,但從節省時間和費用方面,應仔細考慮應用的價值和對象。
根據傳感器的特性,個好的決策是傳感器滿足應用的要求。
這并不是般性考慮所給出的傳感器應用。所以,下列指導性的信息可以幫助你對傳感器作出合適的選擇。
相對可燃氣體的有毒氣體的監視
氣體監視的應用通??煞譃橛卸練怏w的監視和可燃氣體的監視。有毒氣體的監視通常用于保護人的身體,其監視的范圍是氣體允許爆炸限的35倍。對于大多數的氣體,量程是在濃度為PPM之中。
對于可燃氣體的監視,量程是在燃點限之下或量程的部分如50%LFL。氣體的濃度很通常是百分之幾的量程。
換句話說,對于有毒氣體,傳感器必須在低濃度下能夠測量氣體;而可燃氣體的監視傳感器必須測量濃度的氣體。
摘要
電化學型傳感器。除應用于氧氣以外,電化學型傳感器的設計都應用于有毒氣體的監視。這些傳感器僅僅適用與低含量PPM范圍。對于便攜式的儀器,電化學型傳感器有許多點,它的能源消耗低,對氣體的響應快,不受濕度的影響。同時,傳感器是周期的暴露在氣體中,使傳感器的壽命大化。
因此,對于便攜式的儀器,電化學型傳感器是好的選擇。電化學型傳感器的壽命期望值為二年,然而,由于應用不當它的壽命可能更短。傳感器更換的費用是很的,特別是當使用的數目很大時。為了保持儀器的功能每年的費用和勞力都必須考慮。
大約有20%的氣體可以通過電化學型傳感器來檢檢測。其余的氣體(PPM量程)需使用固態型傳感器和光電離探測器。
催化型傳感器。在方便的可燃氣體量程LEL內,催化型傳感器的應用通常既好又簡單。傳感器的使用壽命長因為在便攜應用中它的使用是偶爾的。催化型傳感器相對來說便宜,但需要確認的是它必須是知名廠提供的。
紅外線和固態型傳感器。對于可以使催化型傳感器中毒,使傳感器可用的氣體,應在紅外線傳感器和固態型傳感器之間選用。這取決于所檢測的氣體,紅外線傳感器具有很好的特性,但檢測的氣體受到限制。換句話說,固態型傳感器在量程為LEL中可檢測大多數的化學成分。
在固定式應用中,傳感器總是暴露在環境氣體當中。對于有毒氣體,使用固態型傳感器通常是有利的,特別是當傳感器的數量很大時。
應用中的沖突可能是個問題。好研究下傳感器的特性并同供應商商討。
對于固定式可燃氣體的應用,應選擇催化型傳感器、固態型傳感器和紅外線傳感器,詳細的描述分別在第4,5,6章。
對于氣體的監視沒有個標準的特性。下面的氣體監視儀表典型特性表是依據用戶和市場的要求所列的摘要。在這僅作為參考。

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