سوالات متداول و پاسخ‌ها درباره حسگرها

P نقطه ۱. چقدر زمان به بازkalibrه کردن حسگر نیاز است؟

فاصله زمانی بین kalibrه اولیه و بازkalibrه بستگی به چندین عامل دارد، شامل دمای عملکرد حسگر، رطوبت، شرایط فشار، انواع گازهایی که به آن معرض قرار می‌گیرد و مدت زمان معرض قرار گرفتن.

P نقطه ۲. تفاوت در میزان اغتشاش متقاطع چقدر مهم است؟

میزان تغییرات اغتشاش متقاطع می‌تواند بسیار قابل توجه باشد. این موضوع بر اساس آزمایش‌های انجام شده روی تعداد محدودی از حسگرها ارزیابی می‌شود که پاسخ‌های این حسگرها به گازهای غیرهدف را به جای خود گازهای هدف اندازه‌گیری می‌کند. لازم است توجه داشته باشید که وقتی شرایط محیطی تغییر کنند، عملکرد حسگر ممکن است متفاوت باشد و مقادیر اغتشاش متقاطع می‌توانند بین دسته‌های مختلف حسگرها تا ۵۰٪ تغییر کنند. بنابراین، در کاربردهای عملی، باید این متغیرها برای دقت و قابلیت اعتماد حسگر به طور کامل در نظر گرفته شوند.

P نقطه ۳. آیا استفاده از پمپ جلوی حسگر واکنش را سریع‌تر می‌کند؟

استفاده از پمپ نرخ واکنش خود حسگر را سریع‌تر نمی‌کند، اما می‌تواند نمونه‌های گاز را به صورت سریع و کارآمد از مکان‌های ناممکن دسترس به سمت حسگر جلب کند. این کار می‌تواند تأثیری بر زمان پاسخ کلی دستگاه داشته باشد.

P نقطه ۴. آیا می‌توان فیلم یا فیلتری جلوی حسگر قرار داد؟

یک فیلم یا فیلتر می‌تواند جلوی سنسور قرار گیرد تا آن را محافظت کند، اما باید مطمئن شود که هیچ "فضای مرده" ایجاد نشود که می‌تواند زمان پاسخ سنسور را طولانی‌تر کند.

P نقطه 5. در طراحی یک سیستم نمونه‌برداری مناسب، عواملی کدام باید در نظر گرفته شوند؟

هنگام طراحی یک سیستم نمونه‌برداری، استفاده از موادی که جذب گاز روی سطوح سیستم را جلوگیری کنند، حیاتی است. بهترین مواد شامل پلیمرها، PTFE، TFE و FEP هستند. غلظت گاز ممکن است باعث ترکیب آب شود که می‌تواند سنسور را بسته یا منجر به فاضلاب شود، بنابراین دیهیدراتورهای مناسبی باید استفاده شوند—مانند لوله Nafion برای حذف رطوبت در مرحله ترکیب. برای گازهای با دمای بالا، گاز نمونه باید سرد شود تا با الزامات دماي سنسور همخوانی داشته باشد و فیلترهای مناسبی باید استفاده شوند تا ذرات را حذف کنند. علاوه بر این، فیلترهای شیمیایی محور می‌توانند در سیستم نمونه‌برداری نصب شوند تا از مداخله متقابل گازها جلوگیری کنند.

P نقطه ۶. اگر دمای گاز خود با دماي سنسور متفاوت باشد، چه اتفاقی می‌افتد؟

دمای خود سنسور بر جریان نمایشی کمینه آن تأثیر می‌گذارد و دماي نمونه گاز اندازه‌گیری شده به اندازه‌ای روی این موضوع تأثیر می‌گذارد. نرخ ورود مولکول‌های گاز به الکترود حس‌کننده از طریق پورها، سیگنال سنسور را تعیین می‌کند. اگر دماي گازی که از طریق پورها در داخل سنسور فرو می‌رود با دماي گاز داخل سنسور متفاوت باشد، ممکن است به اندازه‌ای حساسیت سنسور را تحت تأثیر قرار دهد. قبل از اینکه دستگاه کاملاً تنظیم شود، ممکن است درift کوچک یا تغییرات لحظه‌ای در جریان رخ دهد.

P نقطه ۷. آیا سنسور می‌تواند به طور مداوم به گاز هدف معرض شود؟

سنسورهای اکسیژن می‌توانند به طور مداوم غلظت اکسیژن را در محدوده 0 تا 30 درصد حجمی یا فشار جزئی در محدوده 0 تا 100 درصد حجمی پایش کنند.  معمولاً از سنسورهای گازهای سمی برای پایش متناوب گازهای هدف استفاده می‌شود و این سنسورها برای پایش مداوم، به ویژه در محیط‌هایی با غلظت بالا، رطوبت زیاد یا دمای بالا مناسب نیستند. برای دستیابی به پایش مداوم، گاهی از روش چرخش دو (یا حتی سه) سنسور استفاده می‌شود، به گونه‌ای که هر سنسور حداکثر نیمی از زمان را در معرض گاز قرار گرفته و نیمه دیگر در هوای تازه بازیابی شود.

P نقطه ۸. موادی که برای بدنه حسگر استفاده می‌شود چه هستند؟

ما با توجه به سازگاری با سیستم الکترود داخلی و نیازهای طول عمر کاربرد، از مواد پلاستیک مختلف استفاده می‌کنیم. مواد معمولاً استفاده‌شده شامل ABS، فیبر پلیکاربناط یا پلیپروپیلن است. اطلاعات دقیق‌تر می‌تواند در فشرده‌نامه هر حسگر پیدا شود.

P نقطه ۹. آیا داخل حسگر امن است؟

اگرچه گواهینامه‌ای که امنیت ذاتی آن را ثابت کند وجود ندارد، اما محصول می‌تواند به طور پایدار با شرایط امنیت داخلی رضایت دهد.

P نقطه ۱۰. چگونه مدار را آزمایش کنیم؟

حسگرهای سه الکترود و چهار الکترود مناسب استفاده در یک مدار خاص به نام پتانسیوستات هستند. هدف این مدار کنترل پتانسیل الکترود حسگر (و الکترود کمکی) نسبت به الکترود مقابل در حالی است که جریان جاری را بزرگ می‌کند. می‌توانید مدار را با روش ساده زیر آزمایش کنید:
• حسگر را بردارید.
• الکترود مقابل را به ترمینال متناظر خود در مدار متصل کنید.
• پتانسیل ترمینال حسگر (و کمکی) را اندازه‌گیری کنید. برای یک حسگر غیر بیاس، نتیجه آزمایش باید 0 باشد (±1mV)، که معادل ولتاژ افست پیشنهادی برای یک حسگر بیاس دار است.
• ترمینال حسگر (یا کمکی) را به مدار وصل کنید تا ولتاژ خروجی را بدست آورید.
مرحله‌های فوق می‌توانند در بیشتر موارد تایید کننده عملکرد عادی مدار باشند. پس از جایگزینی و دوباره نصب حسگر، ولتاژ بین ترمینال‌های حسگر و مرجع یک حسگر غیر بیاس هنوز باید صفر باشد، یا معادل ولتاژ افست پیشنهادی یک حسگر بیاس دار باشد.
در بیشتر موارد، مرحله‌های فوق می‌توانند تایید کننده عملکرد عادی مدار باشند. پس از جایگزینی و دوباره نصب حسگر، ولتاژ بین الکترودهای حسگر و مرجع یک حسگر غیر بیاس باید نزدیک به صفر باشد، یا معادل ولتاژ افست پیشنهادی یک حسگر بیاس دار باشد.
عمومی ly, حسگرها نمی‌توانند در یک سیستم تمیزکاری معمولی بدون ایجاد آسیب غیرقابل بازگشت یا تأثیر بر عملکرد نظارتی خود تمیز شوند. فشار و دماهای بالا مختصرًا به راهبرد پوششی آنها آسیب می‌رساند و مواد شیمیایی فعال مانند اکسید اتیلن و هیدروژن پروکسید ممکن است الکتروکاتالیست را نابود کنند.

P نقطه ۱۱. اگر حسگر را به دمایی بیرونی از دستورالعمل‌های عملیاتی مواجه کنم، چه چیزی اتفاق می‌افتد؟

از نظر مکانیسم، دماهای پایین به طور کلی مشکلی جزئی نیست. الکترولیت مایع در تمام حسگرها (به جز حسگرهای اکسیژن) تا زمانی که دما به حدود -70 درجه سانتیگراد کاهش نیابد، جمد نمی‌شود. با این حال، معرض قرار گرفتن بلندمدت در دماهای بسیار پایین ممکن است به تثبیت کasu صندلی پلاستیکی روی گیرنده تأثیر بگذارد.
برای حسگرهای اکسیژن، هرچند محتوای بالای نمک ممکن است منجر به آسیب فوری نشود، الکترولیت حسگر اکسیژن در حدود -25 تا -30 درجه سانتیگراد جمد می‌شود، که ممکن است در نهایت منجر به شکست حسگر شود.

دماهای بیشتر از حد بالا فشار بر روی چسبگی سنسور می‌گذارد که در نهایت منجر به رشح الکترولیت خواهد شد. پلاستیک‌های استفاده‌شده در تولید بیشتر مدل‌های سنسور نرم می‌شوند زمانی که دمای آنها از 70 درجه سانتیگراد بیشتر شود و باعث شکست سریع سنسور می‌شوند.

P نقطه ۱۲. اگر سنسور را به فشارهای بیرونی از دستورالعمل‌های عملیاتی مواجه کنم، چه اتفاقی می‌افتد؟

تمام سنسورها از سیستم‌های آب‌بندی مشابهی استفاده می‌کنند، که در آن خواص آب‌گریزی مواد PTFE از خروج مایع از سنسور جلوگیری می‌کند (حتی در صورت وجود سوراخ‌های هوا). اگر فشار اعمال‌شده به ورودی سنسور ناگهان بیش از حد مجاز داخلی افزایش یا کاهش یابد، ممکن است غشای سنسور و آب‌بندی آن تغییر شکل داده و باعث نشتی شوند.  اگر تغییرات فشار به اندازه کافی آهسته باشد، ممکن است سنسور خارج از محدوده تحمل فشار کار کند، اما برای مشاوره با پشتیبانی فنی تماس بگیرید.

P نقطه ۱۳. شرایط ایده‌آل برای نگهداری سنسورها چیست؟

حسگرها که در بسته‌بندی اصلی خود نگهداری می‌شوند، معمولاً حتی فراتر از تاریخ انقضا به طور قابل توجهی زوال نمی‌کنند. برای ذخیره سازی بلندمدت، پیشنهاد می‌شود از محیط‌های گرم مثل پنجره‌هایی که به نور خورشید مستقیم معرض قرار دارند، جلوگیری کنید.
اگر حسگرها از بسته‌بندی اصلی خود خارج شده باشند، آنها را در محلی تمیز نگه دارید و از تماس با محلول‌های شیمیایی یا دود سنگین جلوگیری کنید، زیرا دود ممکن است در الکترودها جذب شود و منجر به مشکلات عملیاتی شود. حسگرهای اکسیژن استثنا هستند: پس از نصب، آنها شروع به مصرف می‌کنند. بنابراین، آنها در بسته‌بندی‌های محکم و با سطح پائین اکسیژن حمل یا ذخیره می‌شوند تا در حین بارگیری محافظت شوند.

P نقطه ۱۴. نیازمندی‌های برقی حسگرها چیست؟

حسگرهای دو الکترودی، مانند حسگرهای اکسیژن و حسگرهای دو الکترودی گاز کربن مونوکسید، از طریق واکنش‌های شیمیایی سیگنال‌های الکتریکی تولید می‌کنند و نیازی به منبع توان خارجی ندارند. با این حال، حسگرهای سه الکترودی و چهار الکترودی باید از مدار پتانسیومتری استفاده کنند و بنابراین نیاز به تأمین قدرت دارند. در واقع، خود حسگر هنوز نیازی به توان ندارد زیرا از طریق اکسیداسیون یا کاهش گاز هدف، جریان خروجی را مستقیماً تولید می‌کند، اما مصرف‌کننده مدار افزونگر برخی از جریان‌ها را مصرف می‌کند - اگرچه این مقدار می‌تواند به سطح بسیار کمی کاهش یابد اگر لازم باشد.

P نقطه ۱۵. فیلترهای داخلی چقدر طول می‌کشند؟

برخی از حسگرها دارای فیلترهای شیمیایی داخلی برای حذف گازهای خاص و کاهش سیگنال‌های متقاطع هستند. از آنجا که فیلتر پشت شبکه نفوذ قرار دارد، و ورود گاز از طریق این شبکه نسبت به کانال اصلی گاز بسیار کمتر احتمال دارد، مقدار کمی از ماده شیمیایی می‌تواند طولانی بماند.
در کل، فیلتر و سنسور دارای عمر مورد انتظار مشابهی برای کاربرد مورد نیاز هستند، اما در شرایط سخت (مانند نظارت بر گازهای آلوده‌کننده)، این موضوع ممکن است چالش‌برانگیز باشد. برای این نوع کاربردها، ما توصیه می‌کنیم از سنسورهایی با فیلترهای قابل جایگزینی داخلی استفاده کنید، مانند سنسورهای سری 5.
برای برخی آلوده‌کننده‌ها، فیلتر آن‌ها را نه به وسیله واکنش‌های شیمیایی بلکه به وسیله جذب حذف می‌کند، که این موضوع باعث می‌شود فیلتر تحت تأثیر غلظت‌های بالا سریعاً بار داشته باشد - گازهای عطری مثالی معمول هستند.

P نقطه اگر بار حداکثر مشخص شده تجاوز کند، چه اتفاقی می‌افتد؟

«بار حداکثر» به طور خاص به این موضوع اشاره دارد که آیا سنسور می‌تواند پاسخ خطی داشته و پس از مواجهه با گاز هدف برای بیش از ۱۰ دقیقه، به سرعت بازیابی شود یا خیر. هنگامی که بار افزایش می‌یابد، سنسور به تدریج پاسخ‌های غیرخطی نشان خواهد داد و نیاز به زمان بازیابی بیشتری خواهد داشت، زیرا الکترود حسگر نمی‌تواند تمام گازهای نفوذکرده را مصرف کند.
با افزایش بار، گاز در داخل حسگر جمع شده و به فضاهای داخلی نفوذ می‌کند و ممکن است با الکترود مقابل واکنش دهد و پتانسیل را تغییر دهد. در این حالت، حتی وقتی حسگر در هواهای تمیز قرار می‌گیرد، ممکن است طولانی زمان (روزها) برای بازیابی لازم باشد.
نقش دیگری که طراحی مدار دارد، تضمین این است که حسگر سریع‌ترین بازیابی ممکن از بارهای بالا را داشته باشد، زیرا پردازشگر در مدار عبور از جریان یا ولتاژ اشباع در زمان تولید سیگنال نمی‌کند. اگر پردازشگر محدودکننده جریان وارد به حسگر باشد، این موضوع میزان مصرف گاز توسط الکترود حسگر را محدود خواهد کرد و به صورت مستقیم منجر به تجمع گاز در داخل حسگر و تغییرات پتانسیل ذکر شده خواهد شد.
در نهایت، یک مقاومت به الکترود حسگر متصل کنید تا حتی با کاهش ولتاژ ناگهانی در بالاترین غلظت گاز قابل پیش‌بینی، تغییر بیش از چند میلی ولت نشود. اجازه دادن به کاهش ولتاژ بیشتر روی مقاومت ممکن است تغییرات مشابهی را در الکترود حسگر ایجاد کند که نیازمند زمان بازیابی پس از برداشتن گاز است.

P نقطه ۱۷. چقدر اکسیژن برای کارکرد صحیح حسگر لازم است؟

حسگرهایی که با اکسیداسیون گاز هدف خروجی تولید می‌کنند (مانند حسگرهای گاز مونوکسید کربن) نیاز به اکسیژن در الکترود مقابل دارند تا تعادل اکسیداسیون را حفظ کنند. معمولاً نیاز به چند هزار ppm اکسیژن وجود دارد که توسط اکسیژن موجود در گاز نمونه فراهم می‌شود. حتی اگر گاز نمونه بدون اکسیژن باشد، حسگر دارای تأمین اکسیژن داخلی برای دوره‌های کوتاهی است.
برای بیشتر حسگرها، الکترود شمارنده نیز به مقدار کوچکی از اکسیژن نیاز دارد. اگر حسگر در محیطی بدون اکسیژن به طور مداوم عمل کند، در نهایت خروجی‌های نادرست تولید خواهد کرد.

P نقطه ۱۸. چرا خواندن حسگر کمتر از مشخصات است؟

دلایل زیادی برای اختلافات در اندازه‌گیری‌های مشتریان وجود دارد، که این موضوع بسیار مهم است تا تجهیزات بر اساس محدوده کالیبراسیون قابل قبول حسگر و کاهش طبیعی ظرفیت خروجی طی عمر خدمات آن طراحی شوند. برخی از عللی که شناسایی کرده‌ایم شامل موارد زیر است:

· استفاده از نرخ‌های جریان مختلف

· قرار دادن شبکه‌های پخش اضافی (مانند شبکه‌های جلوگیری از اشتعال یا م摸branes PTFE) جلوی حسگر، به ویژه اگر فضای مرده بزرگی بین شبکه و حسگر وجود داشته باشد.

· "گازها" چسبیده با لوله‌های جذب‌کننده یا کالیبرهای مسی (به عنوان مثال، استوانه‌های گاز آلوده شده توسط کلر؛ استوانه‌های نیتروژن تخریب‌شده توسط ورود اکسیژن)

· استفاده از استوانه‌ها خارج از فشار حداقل پیشنهادی تولیدکننده

· استفاده از استوانه‌های "هوایی" با ترکیبات تقلیل یافته

· عدم دمپینگ مناسب نوسانات فشار در سیستم نمونه‌برداری

· طراحی دستگاه آزمایش به طور قابل توجهی بر روی سیگنال اندازه‌گیری حسگرهای گاز قابل اشتعال تأثیر می‌گذارد

P نقطه ۱۹. چگونه حسگر را به وسیله اتصال دهیم؟

حسگرهای معمولاً از طریق وصله‌های PCB به تجهیزات متصل می‌شوند. برخی از حسگرها از اتصالات جایگزین (مانند پورت‌های داده یا وصله‌های خاص) استفاده می‌کنند؛ برای جزئیات، به صفحات داده محصول مربوطه مراجعه کنید.
برای حسگرهایی که از طریق وصله‌های PCB متصل می‌شوند، وصله PCB را مستقیماً به تجهیزات جوش نکنید جوش کاری مستقیم ممکن است به خرابی کفایت محصول و آسیب داخلی نامرئی بینجامد.

P نقطه ۲۰. آیا اطلاعات دما موجود است؟

داده‌های دما برای اکثر محصولات در دسترس است و در مشخصات هر محصول ذکر شده است  برگ.

P نقطه ۲۱. چه زمانی تاریخ انقضا پیشنهادی منقضی می‌شود؟

بیشینه تاریخ انقضا پیشنهادی برای حسگرهای شش ماه است. طی این دوره، حسگرها باید در ظرف تمیز و خشک در دمای ۰ درجه سانتیگراد تا ۲۰ درجه سانتیگراد نگهداری شوند، نه در محیط‌هایی که حلال‌های آلی یا مایعات قابل اشتعال وجود دارد. تحت این شرایط، حسگرها ممکن است تا شش ماه ذخیره شوند بدون اینکه عمر کاربردی آنها کاهش یابد.

P نقطه 22. علت نیاز به میزان جریان کمینه چیست؟

نیاز به میزان جریان کمینه برای حسگرها به طور شامل بر اساس اصول طراحی، ویژگی‌های محیط میانی، دقت اندازه‌گیری و نیازهای کاربردی تعیین می‌شود. هنگام انتخاب و استفاده از حسگرها، کاربران باید با توجه به سناریوهای کاربردی خاص و نیازهای اندازه‌گیری، نوع مناسب حسگر و برد جریان را انتخاب کنند.

P نقطه 23. علت خرابی حسگر چیست؟

حسگرهای الکتروشیمیایی می‌توانند در محیط‌های مختلف، از جمله شرایط سختی که وجود دارد، استفاده شوند، اما باید از آن‌ها جلوی تماس با تبخیرهای محلول کننده در میزان بالا در طول ذخیره سازی، نصب و عملکرد محافظت کرد.

فورمالدئید شناخته شده است که در مدت زمان کوتاهی سنسورهای اکسید نیتریک را غیرفعال می‌کند، در حالی که حلال‌های دیگر می‌توانند باعث افزایش نامناسب خط پایه شوند. هنگام استفاده از سنسورهای برد مدار چاپی (PCB)، قبل از نصب سنسور، قطعات دیگر را به مقدار کمی نصب کنید. از چسب استفاده نکنید یا در نزدیکی سنسورهای الکتروشیمیایی کار نکنید ، زیرا این گونه حلال‌ها ممکن است باعث ترک خوردگی پلاستیک شوند.

حسگرهای ذره کاتالیزور

برخی ماده‌ها می‌توانند حسگرهای ذره کاتالیزور را مسموم کرده و باید از نزدیک حسگر نگه داشته شوند. مکانیسم خرابی ممکن است شامل باشد:

· سمیت : برخی ترکیبات روی کاتالیزور تجزیه شده و لایه‌ای پایدار بر سطح آن ایجاد می‌کنند. قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض این مواد باعث کاهش غیرقابل بازگشت حساسیت سنسور می‌شود. متداول‌ترین این مواد شامل سرب، سولفیدها، سیلیسیم و فسفاتها هستند.

P نقطه 24. ممانعت در واکنش

ترکیبات دیگر، به ویژه سولفید هیدروژن و هیدروکربن‌های هالوژن‌دار، می‌توانند توسط کاتالیزور جذب شوند یا ترکیبات جدیدی را در زمان جذب تشکیل دهند. این جذب به اندازه‌ای قوی است که محل‌های واکنش را مسدود می‌کند و واکنش‌های عادی را مهار می‌کند. با این حال، این از دست رفتن حساسیت موقت است - حسگر پس از عملکرد در هواهای تمیز برای مدتی حساسیت خود را بازیابی خواهد کرد.

بیشتر ترکیبات به یکی از دسته‌های فوق تعلق می‌گیرند. اگر هرگونه ترکیبی از این دسته‌ها در کاربردهای عملی وجود داشته باشد، حسگر نباید به ترکیباتی که به آن مقاومت ندارد، معرض قرار بگیرد.