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傳感器選型

日期:2007-05-11    編輯:逸云天    瀏覽:2207

傳感器選型指導
下面的每種傳感器-電化學型、催化型、固態(tài)型、紅外線和光電離探測器的應用都必須滿足區(qū)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(huán)境,同時它必須是防爆的。傳感器必須是合算的,是為在工業(yè)生產區(qū)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(yè)
環(huán)境中使用非常安全。由于使用在危險區(qū)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(yè)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(xù)可靠,該周期長達30天。傳感器在工業(yè)環(huán)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(tǒng)管理的多點系統(tǒng)中。
5儀器的費用是合理的。為了有效的保護某區(qū)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(jiān)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(jiān)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(jiān)視區(qū)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(jiān)測。例如,噴氣發(fā)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(qū)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(fā)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(yè)環(huán)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(qū)域常常會引起氣體的濃縮。
固態(tài)型和催化型傳感器有加熱的自然環(huán)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(huán)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(huán)境溫度基本相同。在這種情況下,容易產生濃縮現(xiàn)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(tǒng)是很困難的,另外,這樣的系統(tǒng)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(jié)省時間和費用方面,應仔細考慮應用的價值和對象。
根據(jù)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(jiān)視
氣體監(jiān)視的應用通常可分為有毒氣體的監(jiān)視和可燃氣體的監(jiān)視。有毒氣體的監(jiān)視通常用于保護人的身體,其監(jiān)視的范圍是氣體允許爆炸限的35倍。對于大多數(shù)的氣體,量程是在濃度為PPM之中。
對于可燃氣體的監(jiān)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(jiān)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(jiān)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(shù)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(tài)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(tài)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(tài)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(tài)型傳感器在量程為LEL中可檢測大多數(shù)的化學成分。
在固定式應用中,傳感器總是暴露在環(huán)境氣體當中。對于有毒氣體,使用固態(tài)型傳感器通常是有利的,特別是當傳感器的數(shù)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(tài)型傳感器和紅外線傳感器,詳細的描述分別在第456章。
對于氣體的監(jiān)視沒有個標準的特性。下面的氣體監(jiān)視儀表典型特性表是依據(jù)用戶和市場的要求所列的摘要。在這僅作為參考。

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