Согласно национальному стандарту GB7665-87, датчик — это устройство или аппарат, способный воспринимать заданную измеряемую величину и преобразовывать ее в доступный выходной сигнал. Газовые датчики, как важное направление, конкретно относятся к устройствам, которые обнаруживают компоненты и концентрации газов. Классификация основана на цели обнаружения и не зависит от метода обнаружения. Следует отметить, что датчики расхода газа не относятся к этой категории, но газоанализаторы на основе теплопроводности, благодаря своей основной функции обнаружения газов, по-прежнему относятся к газовым датчикам.
С 1970-х годов газовые датчики развились в крупную систему в области датчиков, относящуюся к химическим датчикам. В настоящее время основные газовые датчики на рынке делятся на 7 категорий со следующими основными характеристиками:
Основной принцип заключается в использовании характеристики изменения электропроводности полупроводниковых материалов на основе оксидов металлов в зависимости от компонентов окружающего газа при определенной температуре. Типичным примером является датчик алкоголя, который изготавливается с использованием характеристики резкого снижения сопротивления диоксида олова при контакте с алкоголем.
Они имеют широкий спектр применения, могут обнаруживать различные газы, такие как метан, спирт и угарный газ, и подходят как для гражданского, так и для промышленного обнаружения. Преимущество — низкая стоимость. Недостатки — плохая стабильность, слабая селективность и неточные выходные параметры, что делает их непригодными для сценариев высокоточных измерений.
Этот датчик был изобретен в Японии, а основные поставщики — Япония, Китай и Южная Корея. США пока не являются основным игроком. Отечественные продукты, из-за ранних политических и информационных факторов, имеют худшие характеристики по сравнению с японскими. Ожидается, что в будущем они добьются прорывов благодаря рынку и частному капиталу.
Основная структура заключается в нанесении каталитического слоя на поверхность платинового резистора, и горючие газы на его поверхности путем каталитического сгорания, вызывая изменение сопротивления в зависимости от концентрации, тем самым определяя концентрацию газа.
Преимущество — точное измерение, быстрая реакция, долгий срок службы и прямая связь с опасностями взрыва в окружающей среде. Они доминируют в области обнаружения безопасности и в основном обнаруживают горючие газы.
Недостаток — отсутствие селективности в диапазоне горючих газов, риск взрыва при работе с искрой, и они подвержены отравлению органическими парами.
Он был изобретен в Великобритании, а основные поставщики — Китай, Япония и Великобритания. Китай является крупнейшим пользователем и освоил производственные технологии, являясь основной производственной базой для этого типа датчиков.
Основываясь на характеристике теплопроводности газов, они могут различать компоненты газов со значительными различиями в теплопроводности и относятся к старым продуктам. Они в основном используются для обнаружения водорода, углекислого газа и метана в высоких концентрациях, и имеют узкий диапазон применения.
Производители есть по всему миру, и качество продукции мало отличается, без существенных технических барьеров.
Они обнаруживают через электрохимическую активность горючих и токсичных газов. Они делятся на 4 типа:
Они определяют тип и концентрацию газов, обнаруживая характерные пики поглощения инфракрасного излучения в газе, и миниатюризируются с помощью MEMS-технологии, без механических компонентов и не требуя обслуживания.
Они в основном используются для обнаружения углекислого газа и метана, и поставщики сосредоточены в Европе. В Китае в этой области все еще существует пробел.
Они изготавливаются с использованием характеристики того, что кислород может притягиваться сильным магнитным полем, обнаруживая только кислород, с сильной селективностью и минимальными помехами.
Это старый промышленный продукт, и производители есть по всему миру. В последние годы он постепенно эволюционировал в чистую форму датчика.
Детекторы PID более подходят для классификации как измерительные приборы, поскольку они не могут обслуживаться без обслуживания; оптоволоконные датчики быстро развиваются и имеют большой потенциал. Следует отметить, что некоторые продавцы преувеличивают характеристики и путают классификации, что не способствует выбору пользователя.
