Vanliga frågor och svar om sensorer

P fogning 1. Hur ofta behöver sensorn kalibreras om?

Intervallen mellan den ursprungliga kalibreringen och omkalibreringen beror på flera faktorer, inklusive sensorns driftstemperatur, fuktighet, tryckförhållanden, typerna av gas som den exponeras för, och varaktigheten av exponeringen.

P fogning 2. Hur betydande är skillnaden i korsinterferens?

Grad av variation i korsinterferens kan vara ganska stor. Detta utvärderas baserat på tester av en begränsad mängd sensorer, som mäter sensorernas svar på icke-målade gaser istället för målgaserna själva. Det är viktigt att notera att när miljöförhållandena ändras, kan sensorns prestation skilja sig, och korsinterferensvärdena kan variera med upp till 50% mellan olika batchar av sensorer. Därför bör dessa variabler fullt ut beaktas i praktiska tillämpningar för sensorns noggrannhet och pålitlighet.

P fogning 3. Kommer användandet av en pump framför sensorn att accelerera reaktionen?

Att använda en pump försätter inte sensorens egna reaktionshastighet, men det kan snabbt och effektivt dra gasprov genom sensorn från svårtillgängliga platser. Detta låter pumpen påverka enhetens totala svarstid.

P fogning 4. Kan en film eller filter läggas till framför sensorn?

En film eller filter kan placeras framför sensorn för skydd, men det måste säkerställa att ingen "död rymd" skapas, vilket skulle kunna förlänga sensorns svarstid.

P fogning 5. Vilka faktorer bör tas i beaktning när man utformar ett lämpligt provsystem?

När man utformar ett provsystem är det avgörande att använda material som förhindrar gasadsorption på systemets ytor. De bästa materialen inkluderar polymerer, PTFE, TFE och FEP. Gaskoncentration kan orsaka fuktkondensering, vilket kan blockera sensorn eller leda till överflöd, så lämpliga dehydratorer bör användas – som Nafion-rör för att ta bort fukt vid kondensationsstadiet. För högtemperaturiga gaser bör provgasen kallas ner för att uppfylla sensorns temperaturskrav, och lämpliga filtrer bör användas för att ta bort partikelmaterier. Dessutom kan axials kemiska filtrer installeras i provsystemet för att eliminera korsinterferens från gaser.

P fogning 6. Vad händer om temperaturen på gasen själv skiljer sig från sensorn?

Sensorens egen temperatur bestämmer dess minsta visningsström, och temperaturen på den mätta gasprovet har en viss påverkan på detta. Hastigheten med vilken gasmolekyler går in i känsligalektroden genom porerna bestämmer sensorens signal. Om temperaturen på gasen som diffunderar genom porerna skiljer sig från temperaturen på gasen inne i sensorn kan det påverka sensorens känslighet till viss grad. Lätt drift eller tillfälliga strömförändringar kan inträffa innan enheten är fullt igångställd.

P fogning 7. Kan sensorn kontinuerligt utsättas för målgasen?

Sysegensorer kan kontinuerligt övervaka syrekoncentrationer inom ett intervall av 0–30 % i volym eller deltryck inom ett intervall av 0–100 % i volym.  Giftiga gassensorer används vanligtvis för intermittenta mätningar av målgaser och är inte lämpliga för kontinuerlig övervakning, särskilt inte i miljöer med höga koncentrationer, hög fuktighet eller höga temperaturer. För att uppnå kontinuerlig övervakning används ibland en metod där två (eller till och med tre) sensorer växlas, så att varje sensor utsätts för gasen maximalt hälften av tiden och återhämtar sig i frisk luft under den andra halvan.

P fogning 8. Vilka material används för sensornas hus?

Vi använder olika plastmaterial med hänsyn till kompatibilitet med det interna elektrodsystemet och kraven på hållbarhet i tillämpningen. Vanligt förekommande material inkluderar ABS, polycarbonate fiber eller polypropylen. Mer detaljerad information kan hittas i datan för varje sensor.

P fogning 9. Är insidan av sensorn säker?

Även om det inte finns något certifikat som bevisar dess intrinsisk säkerhet, kan produkten stabilt uppfylla kraven på intern säkerhet.

P fogning 10. Hur testar man cirkuiten?

Tre- och fyrelektrodsensorer är lämpliga att använda i en särskild cirkvit som kallas en potentiostat. Syftet med denna cirkvit är att kontrollera potentialen hos den känsliga (och hjälpelektroderna) i förhållande till motornäwhilet samtidigt förstärka strömmen som flödar in eller ut. Cirkviten kan testas med följande enkla metod:
• Ta bort sensorn.
• Anslut motterminalen till dess motsvarande terminal med cirkviten.
• Mät potentialen på det känsliga (och eventuellt auxiliära) terminalen. För en obiasad sensor bör testresultatet vara 0 (±1mV), vilket är ekvivalent med den rekommenderade offset-spanningen för en biasad sensor.
• Anslut det känsliga (eller auxiliära) terminalen till cirkuiten för att få utdata-spanningen.
De ovanstående stegen kan bekräfta att cirkuiten fungerar normalt i de flesta fall. Efter att ha bytt ut och återfixerat sensorn bör spänningen mellan det känsliga och referensterminalen för en obiasad sensor fortfarande vara noll, eller motsvara den rekommenderade offset-spanningen för en biasad sensor.
I de flesta fall kan de ovanstående stegen bekräfta att cirkunken fungerar normalt. Efter att ha bytt ut och återfixerat sensorn bör spänningen mellan de känsliga och referenselerna för en obiasad sensor vara nära noll, eller motsvara den rekommenderade offset-spanningen för en biasad sensor.
Allmänt ly, Sensorer kan inte rensas i ett vanligt rensningssystem utan att orsaka oåterkallelig skada eller påverka deras övervakningsprestanda. Hög tryck och temperatur kommer att skada deras sigill, och aktiva kemikalier som etylenoxid och vattenstoffperoxid kan förstöra elekrokatalysatorn.

P fogning 11. Vad händer om jag utsätter sensorn för temperaturer utanför de specificerade driftinstruktionerna?

När det gäller mekanism är låg temperatur generellt sett inget större problem. Den vätskliga elektrolyten i alla sensorer (utom syresensorer) fryser inte förrän temperaturen sjunker till cirka -70°C. Dock kan långtidsutsättning för extremt låga temperaturer påverka fixeringen av den plastiska husrummet på fästen.
För syresensorer, även om hög saltinnehåll betyder att de kanske inte skadas omedelbart, så fryser syresensorens elektrolyt vid ungefär -25 till -30°C, vilket eventuellt kan leda till sensormisslyckande.

Temperaturer som överstiger det övre gränsvärdet kommer att sätta press på sensorens sigill, vilket eventuellt leder till elektrolytutsläpp. De plastmaterial som används för att tillverka de flesta sensorsmodeller blir mjuka när temperaturen överstiger 70°C, vilket snabbt orsakar sensorfel.

P fogning 12. Vad händer om jag utsätter sensorn för tryck utanför de specificerade driftinstruktionerna?

Alla sensorer använder liknande tätningsystem, där de vattenavstötande egenskaperna hos PTFE-material förhindrar att vätska läcker ut ur sensorn (även med luftöppningar). Om trycket vid sensorns inlopp plötsligt ökar eller minskar bortom tillåtna interna gränser kan sensormembranet och tätningen deformeras, vilket orsakar läckage.  Om tryckändringen är tillräckligt långsam kan sensorn fungera utanför trygtoleransen, men konsultera teknisk support för råd.

P fogning 13. Vilka är de idealiska villkoren för lagring av sensorer?

Sensorer som lagras i sitt ursprungliga förpackning försämras vanligtvis inte mycket, även om de överstiger lagringslivstiden. För långtidslagring rekommenderar vi att undvika varma miljöer, som fönster som är utsatta för direkt solsken.
Om sensorer tas ut ur deras ursprungliga förpackning ska de hållas på ett rent ställe och undvika kontakt med lösningsmedel eller tjock rök, eftersom rök kan absorberas av elektroderna, vilket kan leda till driftproblem. Syresensorer är en undantag: när de installeras börjar de användas upp. Därför transporteras eller lagras de i täta förpackningar med reducerade syrekoncentrationer under omladdning.

P fogning 14. Vilka är strömförutsättningarna för sensorer?

Tvåelektronsensorer, såsom syresensorer och tvåelektroniska kolsyngasensorer, genererar elektriska signaler genom kemiska reaktioner och kräver ingen extern strömkälla. Tre- och fyraelektronsensorer måste dock använda en potentiostatisk krets och kräver därför en strömförsörjning. I själva verket behöver inte sensorn i sig någon ström eftersom den direkt producerar utgående ström genom oxidation eller reduktion av det målgasan, men kretsförstärkaren förbrukar någon ström – även om detta kan minskas till mycket låga nivåer om det behövs.

P fogning 15. Hur länge håller inbyggda filter?

Vissa sensorer har inbyggda kemiska filter för att ta bort specifika gaser och minska korsinterferenssignalerna. Eftersom filtret placeras bakom diffusionsnätet och gasinträdande genom nätet är mycket mindre sannolikt än genom huvudgaskanalen, kan små mängder kemiskt medium hålla i lång tid.
I allmänhet har filtret och sensorn en jämförbar förväntad livslängd för den krävda tillämpningen, men i hårda förhållanden (t.ex. utsläppsmätning) kan detta vara utmanande. För sådana tillämpningar rekommenderar vi sensorer med byttbara inbyggda filter, som Serie 5-sensorerna.
För vissa föroreningar tar filtret bort dem inte genom kemiska reaktioner utan genom adsorption, vilket gör det enkelt för filtret att överväldigas av höga koncentrationer – organiska dampar är ett typexempel.

P fogning 16. Vad händer om den specifierade maximala belastningen överskrids?

"Maximal belastning" syftar specifikt på om sensorn kan bibehålla en linjär respons och återhämta sig snabbt efter att ha exponerats för målet gas i mer än 10 minuter. När belastningen ökar kommer sensorn alltmer att visa icke-linjära svar och kräva längre återhämtningsperioder, eftersom känsliga elektroden inte kan förbruka all diffunderad gas.
Med ökad belastning samlas gas inom sensorn och diffunderar till interna utrymmen, där den potentiellt kan reagera med motelektroden och förändra potentialen. I detta fall kan sensorn ta lång tid (dagar) att återställa sig även när den placeras i ren luft.
En annan roll för kretssdesignen är att se till att sensorn återhämtar sig så snabbt som möjligt efter höga belastningar, eftersom förstärkaren i kretsen inte orsakar strömsättning eller spänningssättning under signalgenerering. Om förstärkaren begränsar strömmen till sensorn kommer detta att inskränka hastigheten vid vilken mätarelektroden förbrukar gasen, vilket omedelbart leder till gasackumulering inom sensorn och de beskrivna potentialförändringarna.
Slutligen, välj en resistor som ansluts till detektorerna för att säkerställa att även vid plötsliga spänningsfall vid den förutsägbara högsta gaskoncentrationen ändringen inte överstiger några millivolt. Att tillåta större spänningsfall över resistorn kan orsaka liknande förändringar i detektorerna, vilket kräver återställningstid när gasen tas bort.

P fogning 17. Hur mycket syre krävs för att sensorn ska fungera korrekt?

Sensorer som producerar utmatning genom att oxidera målgasen (t.ex. kolmonoxidssensorer) kräver syre vid motpolen för att balansera det syre som används upp av oxidationsreaktionen. Vanligtvis behövs maximalt några tusen ppm syre, vilket tillhandahålls av syret i provgasen. Även om provgaset är fri från syre har sensorn tillräcklig intern syresupply för kortare tidsperioder.
För de flesta sensorer kräver även motelektroden en liten mängd syre. Om sensorn kontinuerligt opererar i ett miljö utan syre kommer den till slut att ge felaktiga läsningar.

P fogning 18. Varför är sensorn lägre än angivet?

Det finns många orsaker till skillnader i kundmätningar, vilket gör det avgörande att designa utrustning baserat på sensorns tillåtna kalibreringsintervall och den naturliga minskningen av utgångsförmågan under dess livslängd. Några orsaker som vi har identifierat inkluderar:

· Användning av olika flödeshastigheter

· Placering av ytterligare diffusionsnät (t.ex. flammearresterare eller PTFE-membraner) framför sensorn, särskilt om det finns ett stort dött utrymme mellan nätet och sensorn

· "Klistra" gaser med absorberande rör eller kopparräkare (t.ex., gasflaskor förorenade av klor; kväveflaskor skadade av syreintrång)

· Använda flaskor utanför tillverkarens rekommenderade minsta tryck

· Använda "luft"flaskor med försmalade blandningar

· Att inte på rätt sätt dämpa tryckschackringar i provsystemet

· Utformningen av prov enheten påverkar mätsignalen från brännbara gasensorer på ett betydande sätt

P fogning 19. Hur ansluter man sensorn?

Senser ansluts vanligtvis till utrustning via PCB-anslutningskontakter. Vissa sensorer använder alternativa anslutningar (t.ex. dataportar eller specifika kontakter); se de relevanta produktdatasheeten för mer information.
För sensorer som ansluts via PCB-kontakter, soldera inte direkt PCB-kontakten till utrustningen direkt soldering kan orsaka skada på produktens hölje och osynlig intern skada.

P fogning 20. Är temperaturdata tillgängligt?

Temperaturdata finns tillgänglig för de flesta produkter och anges i varje produkts specifikationer  - Det är en lapp.

P fogning 21. Vad är den rekommenderade lagringstiden?

Den maximala rekommenderade lagringstiden för sensorer är sex månader. Under denna period bör sensorerna lagras i en ren, torr behållare vid 0°C till 20°C, - Nej, inte alls. i miljöer med organiska lösningsmedel eller brandfarliga vätskor. Under dessa förhållanden kan sensorer lagras i upp till sex månader utan att minska deras förväntade livslängd.

P fogning 22. Varför finns det ett krav på minimiströmning?

Kraven på minimiströmning för sensorer bestäms omfattande av designprinciper, mediumegenskaper, mät precision och praktiska tillämpningsbehov. När användare väljer och använder sensorer bör de välja lämpliga sensortyper och strömningsintervall baserat på specifika tillämpningsscenarier och mätkrav.

P fogning 23. Vad orsakar sensorfel?

Elektrokemiska sensorer kan användas i olika miljöer, inklusive vissa hårda förhållanden, men måste skyddas mot att utsättas för höga koncentrationer av lösningsmedelsångor under lagring, installation och drift.

Formaldehyd är känt för att inaktivera kväveoxid-sensorer inom en kort tidsperiod, medan andra lösningsmedel kan orsaka oriktigt höga baslinjer. När du använder kretskortsensorer (PCB) bör du montera övriga komponenter sparsamt innan sensorn monteras. Använd inte lim eller använd i närheten av elektrokemiska sensorer , eftersom sådana lösningsmedel kan orsaka sprickbildning i plast.

Katalytiska pärlsensorer

Vissa ämnen kan förgifta katalytiska pärlsensorer och bör hållas borta från sensorn. Misslyckandesteget kan omfatta:

· Toxicitet : Vissa föreningar bryts ned på katalysatorn och bildar ett stabilt skyddsskikt på dess yta. Långvarig exponering leder till oåterkallelig förlust av sensorsensitivitet. De vanligaste ämnena inkluderar bly, sulfider, silikon och fosfater.

P punkt 24. Reaktionsinhibition

Andra sammansättningar, speciellt svaveldioxid och halogenade hydrokarboner, kan absorberas av katalysatorn eller bilda nya sammansättningar vid absorption. Denna absorption är så stark att den blockerar reaktionssidor, vilket leder till att normala reaktioner inhibiteras. Dock är denna minskning av känslighet tillfällig – känsligheten återställs efter att sensorn har opererat i ren luft i en tid.

De flesta ämnen faller mer eller mindre in i en av ovanstående kategorier. Om några sådana ämnen kan finnas i praktiska tillämpningar bör sensorn inte utsättas för ämnen som det inte är motståndskraftigt mot.