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影响气体传感器的读数的因素之六:气体流量

添加时间  :  2018-03-14 16:38:09
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导读: 对气体传感器来说,关心的并不是管路中总的流速,而只是关心在传感器进气口附近的流速。传感器进气口附近的空腔体积一般都不到10毫升,因此,我们通常建议的流速是以毫升/分钟来度量。

气体流量

  气体是流体,气体之所以流动是因为有压力差,压力差越大,流速就越大。对气体传感器来说,关心的并不是管路中总的流速,而只是关心在传感器进气口附近的流速。传感器进气口附近的空腔体积一般都不到10毫升,因此,我们通常建议的流速是以毫升/分钟来度量。

  提到流量,还需要解释两个通气的模式,一种叫扩散模式,另外一种是泵吸模式。扩散模式,顾名思义,就是靠空气的自然扩散进入传感器,这种静态的扩散模式,流速并不适用,仅仅靠的是自然扩散;泵吸模式,就是靠泵来抽气体,使气体快速流动,流经传感器表面,以达到提升响应速度的目的。

  不同传感器的流量范围是怎样的?

  催化燃烧传感器(LEL):200ML/MIN1L/MIN。催化珠本身对流量是敏感的,但是催化珠上罩有防风罩,防风罩外面还有粉末冶金的烧结片或多层的钢丝网烧结片阻挡大气流。

  电化学传感器(EC):200ML/MIN1L/MIN。电化学传感器的进气口对流量已经进行了控制,因此内部的催化能力是远远大于进入传感器的量的。当外部气流改变的时候,传感器读数变化很小。

  但要注意的是,流量大了,会带走EC传感器内部的水份,导致传感器在30天内失效。这一点在《哪些因素会影响气体传感器的读数之四》中有具体的阐述。

  非色散红外传感器NDIR):200ML/MIN2L/MIN。流量越大,响应越快。流量大对NDIR传感器来说,只有好处,没有坏处,但要除尘和除水。

  光离子化传感器(PID):200ML/MIN1L/MINPID传感器必须使用泵吸模式,使用泵吸模式的好处是可以带走被测气体VOC。如果VOC长期积累在UV灯和电极上,会形成一层油泥,这样就需要清洗UV灯和电极了。

  金属氧化物半导体传感器(MOS):200ML/MIN1L/MINMOS传感器通常都有加热,流速大了会带走热量,降低温度。

  气体流量是如何影响气体浓度测量结果的?

  一般说来,流速对短时间之内的测量结果影响不大。如果流速在200ML/MIN1L/MIN范围之内,读数改变量应该小于3%才是。当然,这个改变量不是不做任何努力,就理所应当可以获得的结果。气帽和走气板的结构设计还是很讲究的。

  如何消除气体流速带来的影响?

  催化燃烧传感器(LEL):LEL传感器一般都是隔爆设计,烧结片对气流天然就有阻挡作用。又因为LEL传感器的灵敏度较大,因此气流对催化燃烧传感器的影响几乎可以忽略。

  电化学传感器(EC):需要控制气流对EC传感器的冲击,要保证气流是垂直于传感器法向的。对于无吸附性的气体来说,流量控制在200ML/MIN-600ML/MIN范围内。对于有吸附性的气体来说,气体流量需要控制在500ML/MIN-1000ML/MIN。千万不要让气流平行于传感器法向通气,这样气流会从传感器扩散孔长驱直入,改变传感器的灵敏度、重现性和响应时间。

  非色散红外传感器NDIR):基本不用做任何限制,NDIR需要快速响应,进入传感器的气流扩散速度要尽可能大。

  光离子化传感器(PID):和NDIR类似,进入传感器的气流扩散速度要尽可能大。

  金属氧化物半导体传感器(MOS):一般的MOS传感器都有加热功能,气流会带走热量,导致MOS工作温度改变,从而造成传感器灵敏度改变。因此,需要防止大气流直接接触MOS传感器表面。和LEL传感器一样,使用烧结片是一个不错的选择。 

 


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