يعتمد الفاصل الزمني بين الت head الأولية وإعادة الت head على عدة عوامل، بما في ذلك درجة حرارة تشغيل المستشعر، الرطوبة، الظروف الضاغطة، أنواع الغازات التي يتعرض لها، ومدة التعرض.
قد يكون مستوى التباين في التداخل المتبادل كبيرًا جدًا. يتم تقييم هذا بناءً على اختبارات عدد محدود من المستشعرات، والتي تقيس استجابات المستشعرات للغازات غير المستهدفة بدلاً من الغازات المستهدفة نفسها. من المهم ملاحظة أن أداء المستشعر قد يختلف عندما تتغير الظروف البيئية، وقد تختلف قيم التداخل المتبادل بنسبة تصل إلى 50% بين دفعات مختلفة من المستشعرات. لذلك، يجب مراعاة هذه المتغيرات بشكل كامل في التطبيقات العملية لضمان دقة وموثوقية المستشعر.
استخدام المضخة لا يسرع معدل استجابة المستشعر نفسه، ولكنه يمكنه سحب عينات الغاز بسرعة وكفاءة عبر المستشعر من مواقع غير متاحة. وهذا يسمح للمضخة بأن تؤثر على زمن الاستجابة الإجمالي للجهاز.
يمكن وضع فيلم أو مرشح أمام المستشعر لحمايته، لكن يجب أن يضمن عدم إنشاء أي "مساحة ميتة" قد تؤدي إلى زيادة وقت استجابة المستشعر.
عند تصميم نظام العينة، من الحاسم استخدام المواد التي تمنع امتصاص الغاز على سطوح النظام. أفضل المواد تشمل البوليمرات، PTFE، TFE وFEP. قد يؤدي تركيز الغاز إلى تكثيف الرطوبة، مما يمكن أن يسد المستشعر أو يؤدي إلى الفيضان، لذلك يجب استخدام جفاف مناسب مثل أنابيب Nafion لإزالة الرطوبة في مرحلة التكثيف. بالنسبة للغازات ذات درجة الحرارة العالية، يجب تبريد غاز العينة لتلبية متطلبات درجة حرارة المستشعر واستخدام فلاتر مناسبة لإزالة المواد الصلبة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تركيب مرشحات كيميائية محورية في نظام العينة لاستبعاد التداخل المتبادل الناتج عن الغازات.
تحدد درجة حرارة المستشعر بنفسه التيار المعروض الأدنى له، وللحرارة العينة من الغاز المقاس تأثير معين على هذا. معدل دخول جزيئات الغاز إلى الكاثود الحساس عبر المسام يحدد إشارة المستشعر. إذا كانت درجة حرارة الغاز الذي ينتشر عبر المسام مختلفة عن درجة حرارة الغاز داخل المستشعر، فقد يؤثر ذلك على حساسية المستشعر بشكل ما. قد تحدث انزياح طفيف أو تغييرات مؤقتة في التيار قبل أن يكون الجهاز مستعدًا تمامًا.
يمكن لأجهزة استشعار الأكسجين مراقبة تركيزات الأكسجين باستمرار ضمن نطاق من 0-30% حسب الحجم أو ضغوط جزئية ضمن نطاق من 0-100% حسب الحجم. تُستخدم أجهزة استشعار الغازات السامة عادةً لمراقبة متقطعة للغازات المستهدفة، ولا تصلح للمراقبة المستمرة، خاصة في البيئات ذات التركيزات العالية أو الرطوبة العالية أو درجات الحرارة المرتفعة. ولتحقيق المراقبة المستمرة، يُستخدم أحيانًا أسلوب تدوير جهازي استشعار (أو حتى ثلاثة)، بحيث يتعرض كل جهاز للغاز لمدة لا تزيد عن نصف الوقت ويستعيد نشاطه في الهواء النقي خلال النصف الآخر.
نستخدم مواد بلاستيكية مختلفة بناءً على توافقها مع نظام الكهرباء الداخلية ومتطلبات متانة التطبيق. تشمل المواد الشائعة ABS، الألياف البوليكاربونيت أو البوليبروبيلين. يمكن العثور على معلومات أكثر تفصيلاً في نشرة بيانات كل مستشعر.
على الرغم من عدم وجود شهادة تثبت سلامته الجوهرية، يمكن للمنتج أن يستوفي بثبات المتطلبات المتعلقة بالسلامة الداخلية.
يمكن استخدام المستشعرات ذات الأقطاب الثلاثة والأربعة في دائرة خاصة تُسمى Potentiostat. الغرض من هذه الدائرة هو التحكم في إمكانية القطب الحسي (والمساعد) بالنسبة إلى القطب المعاكس بينما يتم تضخيم التيار الذي يتدفق داخليًا أو خارجيًا. يمكن اختبار الدائرة باستخدام الطريقة البسيطة التالية:
• أزل المستشعر.
• قم بتوصيل الطرف المعاكس مع الطرف المقابل في الدائرة.
• قس إمكانية الطرف الحسي (والمساعد). بالنسبة لمستشعر غير متحيز، يجب أن يكون نتيجة الاختبار 0 (±1mV)، وهو ما يعادل الجهد الموصى به كجهد انحراف لمستشعر متحيز.
• أتصال الطرف الحسي (أو المساعد) مع الدائرة للحصول على الجهد الخرج.
يمكن للخطوات أعلاه تأكيد أن الدائرة تعمل بشكل طبيعي في معظم الحالات. بعد استبدال وإعادة تثبيت المستشعر، يجب أن يكون الجهد بين الطرف الحسي والمرجعي لمستشعر غير متحيز لا يزال صفرًا، أو يعادل الجهد الموصى به كجهد انحراف لمستشعر متحيز.
في معظم الحالات، يمكن للخطوات أعلاه تأكيد أن الدائرة تعمل بشكل طبيعي. بعد استبدال وإعادة تثبيت المستشعر، يجب أن يكون الجهد بين الأقطاب الحسية والمرجعية لمستشعر غير متحيز قريبًا من الصفر، أو يعادل الجهد الموصى به كجهد انحراف لمستشعر متحيز.
عام ly, لا يمكن تنظيف المستشعرات في نظام تنظيف عادي دون التسبب في تلف لا رجعة فيه أو التأثير على أداء مراقبتهم. الضغط العالي والحرارة العالية ستصيب ختمهم بالتلف، والكيميائيات النشطة مثل أكسيد الإيثيلين وبيروكسيد الهيدروجين قد تدمر الكهروكيميائي.
من حيث الآلية، درجة الحرارة المنخفضة بشكل عام ليست مشكلة كبيرة. السائل الكهربائي في جميع المستشعرات (باستثناء مستشعر الأكسجين) لا يجمد إلا عندما تنخفض درجة الحرارة إلى حوالي -70°C. ومع ذلك، التعرض طويل الأمد لدرجات حرارة منخفضة جدًا قد يؤثر على تثبيت غلاف البلاستيك على القاعدة.
بالنسبة لمستشعرات الأكسجين، وعلى الرغم من أن محتوى الملح العالي يعني أنها قد لا تتضرر فورًا، فإن السائل الكهربائي لمستشعر الأكسجين يجمد عند حوالي -25 إلى -30°C، مما قد يؤدي في النهاية إلى فشل المستشعر.
ستضع درجات الحرارة التي تتجاوز الحد الأعلى ضغطًا على ختم المستشعر، مما يؤدي في النهاية إلى تسرب الكهروlyte. تصبح البلاستيكيات المستخدمة في تصنيع معظم نماذج المستشعرات ناعمة عندما تتجاوز درجة الحرارة 70°C، مما يتسبب بسرعة في فشل المستشعر.
تستخدم جميع أجهزة الاستشعار أنظمة إغلاق متشابهة، حيث تمنع الخصائص الكارهة للماء في مواد الـPTFE تسرب السوائل من الجهاز (حتى مع وجود فتحات للهواء). إذا زاد الضغط المؤثر على مدخل الجهاز أو انخفض فجأةً بما يتجاوز الحدود الداخلية المسموحة، فقد تشوه غشاء الجهاز وعازله، مما يؤدي إلى حدوث تسرب. إذا تغير الضغط ببطء كافٍ، فقد يعمل المستشعر فوق التحمل المسموح به للضغط، ولكن يُرجى استشارة الدعم الفني للحصول على المشورة.
تُخزن الأجهزة الحسّاسة في التغليف الأصلي عادةً دون أن تتدهور بشكل كبير حتى بعد انتهاء العمر الافتراضي. بالنسبة للتخزين طويل الأمد، نوصي تجنب البيئات الساخنة مثل النوافذ المعرضة لأشعة الشمس المباشرة.
إذا تم إزالة المستشعرات من التغليف الأصلي، حافظ عليها في مكان نظيف وتجنب تعرضها للمذيبات أو الدخان الكثيف، حيث يمكن للدخان أن يمتصه الأقطاب الكهربائية مما يؤدي إلى مشاكل تشغيلية. استثناء لذلك هي أجهزة استشعار الأكسجين: بمجرد تركيبها، تبدأ في الاستهلاك. لذلك، يتم نقلها أو تخزينها في عبوات مغلقة بمستويات منخفضة من الأكسجين أثناء التفريغ.
تشمل أجهزة الاستشعار ذات القطبين مثل مستشعرات الأكسجين وأجهزة استشعار أول أكسيد الكربون ذات القطبين توليد إشارات كهربائية من خلال التفاعلات الكيميائية ولا تحتاج إلى مصدر طاقة خارجي. ومع ذلك، يجب أن تستخدم أجهزة الاستشعار ذات الثلاثة أو الأربعة قطبين دائرة جهد ثابت وبالتالي تحتاج إلى مصدر طاقة. في الواقع، لا يزال المستشعر نفسه لا يحتاج إلى طاقة لأنه ينتج تيارًا خرجيًا مباشرةً من خلال أكسدة أو تخفيض الغاز المستهدف، ولكن مكبر الدائرة يستهلك بعض التيار—ويمكن تقليل هذا إلى مستويات منخفضة جدًا إذا لزم الأمر.
لدى بعض المستشعرات فلاتر كيميائية مدمجة لإزالة غازات معينة وتقليل إشارات التداخل المتقاطع. نظرًا لأن الفلتر يتم وضعه خلف شبكة الانتشار، ودخول الغاز عبر الشبكة يكون أقل احتمالاً بكثير من دخوله عبر القناة الرئيسية للغاز، يمكن أن تدوم كميات صغيرة من الوسائط الكيميائية لفترة طويلة.
بشكل عام، يكون عمر الفلتر والمستشعر متوقعًا أن يكون مماثلًا للاستخدام المطلوب، لكن في الظروف القاسية (على سبيل المثال، مراقبة الانبعاثات)، قد يكون من الصعب تحقيق ذلك. بالنسبة لهذه التطبيقات، نوصي باستخدام مستشعرات تحتوي على فلاتر داخلية قابلة للتبديل، مثل مستشعرات السلسلة 5.
بالنسبة لبعض الملوثات، لا يزيل الفلتر هذه الملوثات عن طريق التفاعلات الكيميائية بل عن طريق الامتصاص، مما يجعل من السهل على الفلتر أن يتعرض للإجهاد بسبب التركيزات العالية - البخار العضوي هو مثال نموذجي.
يشير "الحمل الأقصى" تحديدًا إلى ما إذا كان المستشعر يمكنه الحفاظ على استجابة خطية واستعادة حالته بسرعة بعد التعرض للغاز المستهدف لمدة تزيد عن 10 دقائق. مع زيادة الحمل، سيبدأ المستشعر تدريجيًا في إظهار استجابات غير خطية وستتطلب فترات زمنية أطول للتعافي، حيث لن يتمكن électrode الحسي من استهلاك كل الغاز المتخلل.
مع زيادة الحمل، يتراكم الغاز داخل المستشعر وينتشر إلى الفراغات الداخلية، حيث قد يتفاعل مع الكاثود المعاكس ويغير الإمكان. في هذه الحالة، قد يستغرق المستشعر وقتًا طويلاً (أيام) للتعافي حتى عند وضعه في هواء نظيف.
إحدى أدوار تصميم الدائرة هي التأكد من أن المستشعر يستعيد حالته بأسرع وقت ممكن بعد تحميل عالي، حيث لا يسبب مكبر الإشارة في الدائرة تشبع التيار أو الجهد أثناء إنشاء الإشارة. إذا قام المكبر بتحديد تدفق التيار إلى المستشعر، فسيؤدي ذلك إلى تقييد معدل استهلاك الكهرباء بواسطة القطب الحساس، مما يسبب على الفور تراكم الغاز داخل المستشعر والتغيرات في الإمكان المذكورة أعلاه.
أخيرًا، اختر مقاومًا متصلًا بالقطب الحسي لضمان أنه حتى مع انخفاضات مفاجئة في الجهد عند أعلى تركيز غاز متوقع، لن تتجاوز التغيرات بضع ملي فولت. السماح بانخفاضات أكبر في الجهد عبر المقاومة قد يسبب تغييرات مشابهة في القطب الحسي، مما يتطلب وقت استعادة بعد إزالة الغاز.
المستشعرات التي تولد إخراجًا عن طريق أكسدة الغاز المستهدف (على سبيل المثال، مستشعرات أول أكسيد الكربون) تحتاج إلى الأكسجين في القطب المقابل لتوازن الأكسجين المستهلك بواسطة ردة الفعل الأكسدة. عادةً ما يتم الحاجة إلى عدة آلاف جزء في المليون من الأكسجين كحد أقصى، والذي يوفرها الأكسجين في غاز العينة. حتى لو كانت غاز العينة خالية من الأكسجين، فإن المستشعر لديه إمداد داخلي كافٍ من الأكسجين لفترات قصيرة.
لأغلب المستشعرات، تحتاج الكهروضوئية المعاكسة أيضًا إلى كمية صغيرة من الأكسجين. إذا عمل المستشعر بشكل مستمر في بيئة خالية من الأكسجين، فإنه سيؤدي في النهاية إلى قراءات غير صحيحة.
هناك العديد من الأسباب للاختلافات في قياسات العملاء، مما يجعل من الضروري تصميم المعدات بناءً على نطاق الت headibration المسموح به للمستشعر والتراجع الطبيعي في قدرة الإخراج خلال عمر الخدمة. ومن بين الأسباب التي حددناها:
· استخدام معدلات تدفق مختلفة
· وضع شبكات انتشار إضافية (مثل أجهزة إيقاف اللهب أو أغشية PTFE) أمام المستشعر، خاصة إذا كان هناك فراغ كبير بين الشبكة والمستشعر
· "الغازات الملتصقة" باستخدام أنابيب امتصاصية أو معايرات نحاسية (على سبيل المثال، أسطوانات غاز ملوثة بالكلور؛ أسطوانات النيتروجين المتدهورة بسبب دخول الأكسجين)
· استخدام الأسطوانات خارج الحد الأدنى للضغط الموصى به من قبل الصانع
· استخدام أسطوانات "الهواء" مع خلطات مخففة
· الفشل في تقليل التذبذبات الضغطية بشكل صحيح في النظام العينوي
· تصميم جهاز الاختبار يؤثر بشكل كبير على إشارة قياس مستشعرات الغاز القابل للاشتعال
يتم توصيل المستشعرات عادةً بالمعدات عبر متصلات PCB. يستخدم بعض المستشعرات وسائل توصيل بديلة (على سبيل المثال، منافذ البيانات أو متصلات محددة)؛ يرجى الرجوع إلى وثائق المنتج ذات الصلة للحصول على التفاصيل.
بالنسبة للمستشعرات المتصلة عبر متصلات PCB، لا تلحظ المتصل مباشرة إلى المعدات . قد يؤدي اللحام المباشر إلى تلف غلاف المنتج والتلف الداخلي غير المرئي.
تتوفر بيانات درجة الحرارة لمعظم المنتجات ويتم تحديدها في بيانات كل منتج على حدة. اللوح.
الحد الأقصى لفترة الصلاحية الموصى بها للأجهزة الحسّاسة هو ستة أشهر. خلال هذه الفترة، يجب تخزين الأجهزة الحسّاسة في حاوية نظيفة وجافة عند درجة حرارة تتراوح بين ٠°م و٢٠°م، لا في بيئات تحتوي على المواد العضوية المذيبة أو السوائل القابلة للاشتعال. تحت هذه الظروف، يمكن تخزين الأجهزة الحسّاسة لمدة تصل إلى ستة أشهر دون تقليل عمرها الافتراضي.
يتم تحديد متطلب الحد الأدنى لمعدل التدفق للحساسات بشكل شامل بناءً على مبادئ التصميم، وخصائص الوسط، ودقة القياس، واحتياجات التطبيق العملية. عند اختيار واستخدام الحساسات، يجب على المستخدمين اختيار أنواع حساسات ومناطق معدل التدفق المناسبة بناءً على سيناريوهات التطبيق والمتطلبات القياس المحددة.
يمكن استخدام الحساسات الكهروكيميائية في بيئات مختلفة، بما في ذلك بعض الظروف القاسية، ولكن يجب تجنب تعرضها لتركيزات عالية من أبخرة المذيبات أثناء التخزين والتثبيت والتشغيل.
من المعروف أن الفورمالديهايد يؤدي إلى تعطيل مستشعرات أكسيد النيتريك خلال فترة قصيرة، في حين يمكن للمذيبات الأخرى أن تسبب قيمًا أساسية أعلى من المعتاد. عند استخدام مستشعرات اللوحة المطبوعة (PCB)، يجب تركيب المكونات الأخرى باعتدال قبل تثبيت المستشعر. لا تستخدم الغراء أو التشغيل بالقرب من المستشعرات الكهروكيميائية ، لأن مثل هذه المذيبات قد تؤدي إلى تشقق البلاستيك.
مستشعرات الكرة الكاتالوجية
يمكن لبعض المواد أن تسمم مستشعرات الكرة الكاتالوجية ويجب الحفاظ على بُعد هذه المواد عن المستشعر. قد يشمل آلية الفشل:
· السمية : بعض المركبات تتحلل على العامل المساعد وتشكّل حاجزًا مستقرًا على سطحه. والتعرض الطويل يؤدي إلى فقدان لا يمكن إصلاحه في حساسية المستشعر. وتشمل المواد الأكثر شيوعًا الرصاص والكبريتيدات والسيليكون والفوسفات.
P النقطة 24. منع التفاعل
يمكن لمركبات أخرى، خاصة ثاني أكسيد الهيدروجين والهيدروكربونات المحتوية على هالوجين، أن تمتصها المادة الكاتاليتي أو تتشكل مركبات جديدة عند الامتصاص. يكون هذا الامتصاص قويًا جدًا بحيث يغلق مواقع التفاعل، مما يؤدي إلى منع التفاعلات الطبيعية. ومع ذلك، فإن فقدان الحساسية مؤقت - ستعود الحساسية بعد أن يعمل المستشعر في هواء نظيف لفترة.
العديد من المركبات تنتمي إلى أحد الفئات المذكورة أعلاه بشكل أكبر أو أقل. إذا كانت هناك أي مركبات كهذه قد تكون موجودة في التطبيقات العملية، فلا ينبغي تعريض المستشعر للمركبات التي لا يتحملها.
أخبار ساخنة2025-10-29
2025-10-22
2025-10-28
2025-10-28
2025-10-28
2025-09-15
EN
