Często zadawane pytania i odpowiedzi dotyczące czujników

P stycznik 1. Jak często czujnik musi zostać ponownie kalibrowany?

Interwał między początkową kalibracją a ponowną kalibracją zależy od wielu czynników, w tym temperatury pracy czujnika, wilgotności, warunków ciśnienia, rodzajów gazów, którym jest narażony, oraz czasu trwania narażenia.

P stycznik 2. Jak istotna jest różnica w zakresie zakłóceń krzyżowych?

Stopień zmiany zakłóceń krzyżowych może być dość znaczny. Ocena ta opiera się na testach ograniczonej liczby czujników, które mierzą reakcje czujników na gazy niecelowe zamiast na gazy docelowe. Ważne jest, aby pamiętać, że przy zmianie warunków środowiskowych wydajność czujnika może się różnić, a wartości zakłóceń krzyżowych mogą się różnić o do 50% między różnymi partiami czujników. Dlatego w praktycznych zastosowaniach te zmienne powinny zostać w pełni uwzględnione dla dokładności i niezawodności czujnika.

P stycznik 3. Czy użycie pompy przed czujnikiem przyspieszy reakcję?

Użycie pompy nie przyspiesza samej szybkości reakcji czujnika, ale może szybko i efektywnie pobierać próbki gazów przez czujnik z trudno dostępnych miejsc. Pozwala to pompe wpływać na ogólny czas odpowiedzi urządzenia.

P stycznik 4. Czy można dodać folię lub filtr przed czujnikiem?

Płytka lub filtr może zostać umieszczony przed czujnikiem w celu ochrony, ale musi zapewnić, że nie zostanie utworzona żadna "martwa przestrzeń", która mogłaby wydłużyć czas reakcji czujnika.

P stycznik 5. Jakie czynniki należy uwzględnić podczas projektowania odpowiedniego systemu próbkującego?

Podczas projektowania systemu próbkującego kluczowe jest użycie materiałów, które uniemożliwią adsorpcję gazu na powierzchniach systemu. Najlepszymi materiałami są polimery, PTFE, TFE i FEP. Koncentracja gazu może spowodować kondensację wilgoci, która może zablokować czujnik lub doprowadzić do przepełnienia, dlatego należy używać odpowiednich odwilżaczy – takich jak rurki Nafion do usuwania wilgoci na etapie kondensacji. W przypadku gazów o wysokiej temperaturze gaz próbkowy powinien zostać ochłowany, aby spełniać wymagania temperaturowe czujnika, a należy również używać odpowiednich filtrów do usuwania pyłu. Ponadto w systemie próbkującym mogą zostać zainstalowane osiowe filtry chemiczne w celu eliminacji krzyżowego zakłócenia przez gazy.

P stycznik 6. Co się stanie, jeśli temperatura gazu będzie inna niż temperatura czujnika?

Temperatura czujnika determinuje jego minimalny prąd wyświetlany, a temperatura próby gazu ma pewien wpływ na to. Tempo, w jakim cząsteczki gazu przechodzą przez porowate elektrody, określa sygnał czujnika. Jeśli temperatura gazu dyfuzyjnego różni się od temperatury gazu wewnątrz czujnika, może to w pewnym stopniu wpłynąć na czułość urządzenia. Przed pełnym uruchomieniem urządzenia mogą wystąpić drobne błędy lub chwilowe zmiany prądu.

P stycznik 7. Czy czujnik może być ciągle narażony na działanie docelowego gazu?

Czujniki tlenu mogą ciągle monitorować stężenia tlenu w zakresie 0–30% objętościowych lub ciśnienia parcjalnego w zakresie 0–100% objętościowych.  Czujniki gazów toksycznych są zazwyczaj stosowane do okresowego monitorowania gazów docelowych i nie nadają się do monitorowania ciągłego, szczególnie w środowiskach o wysokich stężeniach, dużej wilgotności lub wysokich temperaturach. Aby osiągnąć ciągłe monitorowanie, czasem wykorzystuje się metodę cyklicznego przełączania dwóch (a nawet trzech) czujników, pozwalając każdemu z nich na ekspozycję na gaz przez maksymalnie połowę czasu oraz regenerację w świeżym powietrzu przez drugą połowę czasu.

P stycznik 8. Z jakich materiałów wykonane są obudowy czujników?

Używamy różnych materiałów plastikowych, uwzględniając zgodność z wewnętrznym systemem elektrodowym oraz wymagania dotyczące trwałości zastosowań. Powszechnie używane materiały obejmują ABS, polikarbonianowe włókna lub polipropylene. Więcej szczegółowych informacji można znaleźć w specyfikacji technicznej każdego czujnika.

P stycznik 9. Czy wnętrze czujnika jest bezpieczne?

Mimo braku certyfikatu potwierdzającego jego bezpieczeństwo wewnętrzne, produkt może stabilnie spełniać wymagania dotyczące bezpieczeństwa wewnętrznego.

P stycznik 10. Jak przetestować obwód?

Czujniki trzy- i czteroelektrodowe są przeznaczone do użytku w specjalnym obwodzie nazywanym potencjostatem. Zadaniem tego obwodu jest kontrolowanie potencjału czujnika (i pomocniczej elektrody) względem elektrody odwrotnej, jednocześnie wzmacniając prąd płynący wewnątrz lub na zewnątrz. Obwód można przetestować za pomocą następującej prostej metody:
• Usuń czujnik.
• Połącz terminal odwrotny z odpowiednim terminalem w obwodzie.
• Pomiar potencjału terminala czujnika (i pomocniczego). Dla czujnika nieobciążonego wynik testu powinien wynosić 0 (±1mV), co jest równoważne zalecanej napięciu przesunięcia dla czujnika obciążonego.
• Połącz terminal czujnika (lub pomocniczy) z obwodem, aby uzyskać napięcie wyjściowe.
Powyższe kroki mogą potwierdzić, że obwód działa prawidłowo w większości przypadków. Po wymienieniu i ponownym zakotwiczeniu czujnika, napięcie między terminalami czujnika i odniesienia dla czujnika nieobciążonego powinno nadal wynosić zero, lub być równoważne zalecanej wartości przesunięcia napięcia dla czujnika obciążonego.
W większości przypadków powyższe kroki mogą potwierdzić, że obwód działa prawidłowo. Po wymienieniu i ponownym zakotwiczeniu czujnika, napięcie między elektrodami czujnika i odniesienia dla czujnika nieobciążonego powinno być bliskie zeru, lub równoważne zalecanej wartości przesunięcia napięcia dla czujnika obciążonego.
Ogólne ly, Czujniki nie mogą być czyszczone w typowym systemie czyszczenia bez spowodowania nieodwracalnych uszkodzeń lub wpływu na ich wydajność monitoringu. Wysokie ciśnienie i temperatura uszkodzą ich szczelność, a aktywne chemikalia, takie jak окsyd etylenu i wodoroperoxid, mogą zniszczyć elektrokatalizator.

P stycznik 11. Co się stanie, jeśli wystawię czujnik na temperatury poza określonymi w instrukcji eksploatacyjnej?

Pod względem mechanizmu, niska temperatura ogólnie nie jest dużym problemem. Ciekły elektrolit we wszystkich czujnikach (oprócz czujników tlenku) nie zamarza, dopóki temperatura nie spadnie do około -70°C. Jednak długotrwałe narażenie na zbyt niskie temperatury może wpłynąć na zakręcenie obudowy plastikowej na ramieniu.
Dla czujników tlenku, chociaż wysoka zawartość soli oznacza, że mogą nie zostać natychmiast uszkodzone, elektrolit czujnika tlenkowego zamarza przy około -25 do -30°C, co może ostatecznie prowadzić do awarii czujnika.

Temperatury przekraczające górny limit będą działać na uszczelkę czujnika, co ostatecznie może prowadzić do wycieku elektrolitu. Plastyki używane do produkcji większości modeli czujników stają się miękkie, gdy temperatura przekracza 70°C, szybko powodując awarię czujnika.

P stycznik 12. Co się stanie, jeśli poddam czujnik ciśnieniom poza określonymi w instrukcji eksploatacyjnej?

Wszystkie czujniki wykorzystują podobne systemy uszczelnienia, w których hydrofobowe właściwości materiałów PTFE zapobiegają wyciekaniu cieczy z czujnika (nawet w obecności otworów wentylacyjnych). Jeżeli ciśnienie przyłożone do wejścia czujnika nagle wzrośnie lub spadnie poza dopuszczalne granice wewnętrzne, membrana i uszczelka czujnika mogą ulec odkształceniom, co spowoduje wyciek.  Jeśli zmiana ciśnienia będzie wystarczająco powolna, czujnik może działać poza dopuszczalnym zakresem ciśnienia, jednak w celu uzyskania porady skontaktuj się z działem wsparcia technicznego.

P stycznik 13. Jakie są idealne warunki przechowywania czujników?

Czujniki przechowywane w oryginalnym opakowaniu zazwyczaj nie gorsze się znacząco nawet po upływie terminu przydatności. W przypadku długoterminowego przechowywania zaleca się unikanie gorących środowisk, takich jak okna narażone na bezpośredni słońce.
Jeśli czujniki są usunięte z oryginalnego opakowania, przechowuj je w czystym miejscu i unikaj kontaktu z rozpuszczalnikami lub gęstym dymem, ponieważ dym może zostać wchłonięty przez elektrody, co prowadzi do problemów w ich działaniu. Czujniki tlenu stanowią wyjątek: od momentu instalacji zaczynają się zużywać. Dlatego podczas transportu lub przechowywania znajdują się w hermetycznych opakowaniach z obniżonym poziomem tlenu podczas rozładunku.

P stycznik 14. Jakie są wymagania energetyczne dla czujników?

Dwuelektrodowe czujniki, takie jak czujniki tlenku węgla i dwuelektrodowe czujniki tlenu, generują sygnały elektryczne za pomocą reakcji chemicznych i nie wymagają źródła zasilania zewnętrznego. Trzy- i czteroelektrodowe czujniki muszą natomiast korzystać z obwodu potencjostatycznego i dlatego wymagają zasilania. W rzeczywistości sam czujnik nadal nie potrzebuje zasilania, ponieważ bezpośrednio wyprodukowuje prąd wyjściowy poprzez utlenianie lub redukcję gazu docelowego, ale wzmacniacz obwodu zużywa pewną ilość prądu – chociaż może być on zmniejszony do bardzo niskich poziomów, jeśli to konieczne.

P stycznik 15. Jak długo trwają wbudowane filtry?

Niektóre czujniki mają wbudowane filtry chemiczne usuwające określone gazy i zmniejszające sygnały zakłóceń krzyżowych. Ponieważ filtr jest umieszczony za siatką dyfuzyjną, a wejście gazu przez siatkę jest znacznie mniej prawdopodobne niż przez główny kanał gazu, małe ilości środków chemicznych mogą trwać długo.
W ogólności, filtr i czujnik mają porównywalny oczekiwany czas użytkowania dla wymaganego zastosowania, ale w trudnych warunkach (np. monitorowanie emisji) może to być wyzwanie. Dla takich zastosowań zalecamy czujniki z zamiennymi wbudowanymi filtrami, takimi jak czujniki serii 5.
Dla niektórych zanieczyszczeń, filtr nie usuwa ich poprzez reakcje chemiczne, lecz przez adsorpcję, co sprawia, że filtr łatwo może zostać przekroczony pod wpływem wysokich stężeń – pary organiczne są typowym przykładem.

P stycznik 16. Co się dzieje, jeśli przekroczono określone maksymalne obciążenie?

„Maksymalne obciążenie” odnosi się konkretnie do tego, czy czujnik może utrzymać liniową odpowiedź i szybko odzyskać po ekspozycji na gaz docelowy przez więcej niż 10 minut. W miarę wzrostu obciążenia, czujnik stopniowo będzie wykazywał nieliniowe odpowiedzi i będzie wymagał dłuższych czasów odzyskiwania, ponieważ elektroda czuła nie będzie mogła zużyć całego zadiffundowanego gazu.
Zwiększoną obciążeniem, gaz gromadzi się wewnątrz czujnika i dyfuzyjnie przechodzi do przestrzeni wewnętrznych, potencjalnie reagując z elektrodą kontrującą i zmieniając potencjał. W takim przypadku czujnik może wymagać długiego czasu (dni) aby odzyskać sprawność, nawet gdy jest umieszczony w czystym powietrzu.
Kolejnym zadaniem projektu układu jest zapewnienie, że czujnik jak najszybciej odzyskuje po wysokich obciążeniach, ponieważ wzmacniacz w układzie nie powoduje nasycenia prądu lub napięcia podczas generowania sygnału. Jeśli wzmacniacz ogranicza natomiast prąd dopływający do czujnika, spowoduje to ograniczenie tempa, w jakim elektroda czuła zużywa gaz, co natychmiastowo spowoduje nagromadzenie się gazu wewnątrz czujnika i opisane wyżej zmiany potencjału.
Na koniec wybierz rezystor połączony z elektrodą czułą, aby upewnić się, że nawet przy nagłych spadkach napięcia przy przewidywalnie najwyższej stężeniu gazu zmiana nie przekroczy kilku milivolty. Pozwolenie na większe spadki napięcia na rezystorze mogłoby spowodować podobne zmiany w elektrodzie czulym, co wymagałoby czasu odzyskiwania po usunięciu gazu.

P stycznik 17. Ile tlenku potrzebuje czujnik do prawidłowego działania?

Czujniki generujące sygnał wyjściowy poprzez utlenianie badanego gazu (np. czujniki dwutlenku węgla) wymagają tlenku na elektrodzie kontrującej, aby zrównoważyć tlen zużywany w reakcji utleniania. Zazwyczaj potrzeba maksymalnie kilku tysięcy ppm tlenku, który jest dostarczany przez tlenek w gazie próbkowanym. Nawet jeśli gaz próbkowany jest wolny od tlenku, czujnik ma wystarczające zapasy wewnętrznego tlenku na krótki okres czasu.
Dla większości czujników elektroda kontrwagowa również wymaga małej ilości tlenu. Jeśli czujnik działa ciągle w środowisku bez tlenku, ostatecznie zaczną pojawiać się błędne wyniki.

P stycznik 18. Dlaczego odczyt czujnika jest niższy niż określono?

Istnieje wiele powodów rozbieżności w pomiarach klienta, co sprawia, że projektowanie urządzeń na podstawie dopuszczalnego zakresu kalibracji czujnika i naturalnego spadku zdolności wyjściowych w ciągu jego żywota jest kluczowe. Niektóre przyczyny, które zidentyfikowaliśmy, to:

· Używanie różnych przepływów

· Umieszczanie dodatkowych siatek dyfuzyjnych (np. gaśnic lub membran PTFE) przed czujnikiem, zwłaszcza jeśli między siatką a czujnikiem znajduje się duża martwa przestrzeń

· "Przylepianie" gazów za pomocą rur absorpcyjnych lub kalibratorów miedzianych (np. baleony gazu zanieczyszczonych chlorem; baleony azotowe zdegradowane przez wpływ tlenu)

· Korzystanie z baleonów poza rekomendowanym przez producenta minimalnym ciśnieniem

· Używanie baleonów "powietrza" z rozcieńczonymi miksturami

· Niedostateczne tłumienie fluktuacji ciśnienia w systemie próbkującym

· Projekt urządzenia testowego istotnie wpływa na sygnał pomiarowy czujników gazówopalnych

P stycznik 19. Jak podłączyć czujnik?

Czujniki są zwykle łączone z urządzeniami za pośrednictwem łączników PCB. Niektóre czujniki używają alternatywnych połączeń (np. portów danych lub określonych łączników); więcej szczegółów można znaleźć w odpowiednich arkuszach danych produktów.
Dla czujników połączonych za pomocą łączników PCB, nie solduj bezpośrednio łącznika PCB do urządzenia . bezpośredni soldering może spowodować uszkodzenie obudowy produktu i niewidocznych uszkodzeń wewnętrznych.

P stycznik 20. Czy dane dotyczące temperatury są dostępne?

Dane dotyczące temperatury są dostępne dla większości produktów i podawane są w danych technicznych każdego produktu  blachy.

P stycznik 21. Jaka jest zalecana data przydatności do spożycia?

Maksymalna zalecana data przydatności dla czujników wynosi sześć miesięcy. W tym okresie czujniki powinny być przechowywane w czystym, suchym pojemniku przy temperaturze od 0°C do 20°C, nie, nie w środowiskach z roztworami organicznymi lub płynami łatwopalnymi. W tych warunkach czujniki mogą być przechowywane przez do sześciu miesięcy bez obniżania ich oczekiwanej długości użytkowania.

P stycznik 22. Dlaczego istnieje wymaganie minimalnej przepływności?

Wymaganie minimalnej przepływności dla czujników jest kompleksowo określone przez zasady projektowe, właściwości medium, dokładność pomiaru i potrzeby praktycznego zastosowania. Podczas wyboru i korzystania z czujników, użytkownicy powinni wybierać odpowiednie typy czujników i zakresy przepływności na podstawie konkretnych scenariuszy zastosowania i wymagań pomiarowych.

P stycznik 23. Co powoduje awarię czujnika?

Elektrochemiczne czujniki mogą być stosowane w różnych środowiskach, w tym w niektórych trudnych warunkach, ale muszą być chronione przed wystawianiem na wysokie stężenia par rozpuszczalników podczas magazynowania, instalacji i pracy.

Formaldehyd znany jest z dezaktywowania czujników tlenków azotu w krótkim czasie, podczas gdy inne rozpuszczalniki mogą powodować błędnie wysokie wartości bazowe. W przypadku stosowania czujników na płytce drukowanej (PCB), przed zamontowaniem czujnika należy oszczędnie instalować inne komponenty. Nie używaj kleju ani nie pracuj w pobliżu elektrochemicznych czujników , ponieważ takie rozpuszczalniki mogą spowodować pęknięcie tworzywa sztucznego.

Czujniki katalizacyjne na perłach

Niektóre substancje mogą trucić czujniki katalizacyjne na perłach i powinny być trzymane z dala od czujnika. Mechanizm uszkodzenia może obejmować:

· Toksyczność : Niektóre związki ulegają rozkładowi na katalizatorze i tworzą trwałą barierę na jego powierzchni. Długotrwałe narażenie prowadzi do nieodwracalnej utraty czułości czujnika. Najczęstsze substancje to ołów, siarczki, krzem i fosforany.

P punkt 24. Inhibicja Reakcji

Inne związki, zwłaszcza dwutlenek siarki i halogenowane węglowodory, mogą być absorbowane przez katalizator lub tworzyć nowe złożone podczas absorpcji. Ta absorpcja jest tak silna, że blokuje miejsca reakcji, powodując hamowanie normalnych reakcji. Jednak ta strata wrażliwości jest tymczasowa – wrażliwość przywróci się po tym, jak czujnik będzie pracował w czystym powietrzu przez określony czas.

Większość związków wpada bardziej lub mniej w jedną z powyższych kategorii. Jeśli któreś z takich związków mogą wystąpić w praktycznych zastosowaniach, czujnik nie powinien być narażony na związki, którym nie jest odporny.