Für verschiedene Branchen werden unterschiedliche Gassensoren oder Gasdetektoren verwendet, z. B. H2S-Gasdetektoren, CH4-Gasdetektoren oder PID-Voc-Gasdetektoren. Sie verwenden unterschiedliche Gassensoren.
Der Kern eines Gaswarngeräts liegt in seiner Sensorik. Verschiedene Arten von Sensoren eignen sich für unterschiedliche Gase, unterschiedliche Szenarien und unterschiedliche Genauigkeitsanforderungen. Nachfolgend finden Sie eine umfassende Analyse der gängigen Gassensortypen, sodass Sie je nach Zielgas und Erkennungsanforderungen (Genauigkeit, Reaktionsgeschwindigkeit, Lebensdauer, Kosten) eine Auswahl treffen können.
Klassifizierung nach Erkennungsprinzip:
1. Halbleitersensoren: Für brennbare Gase (wie CH₄), VOCs und CO. Das Prinzip besteht darin, dass das Gas an der Oberfläche eines Metalloxids adsorbiert und eine Widerstandsänderung verursacht. Niedrige Kosten, lange Lebensdauer, empfindlich gegenüber brennbaren und VOC-Gasen. Schlechte Stabilität, leichte Beeinträchtigung durch Temperatur und Feuchtigkeit, im Allgemeinen geringe Genauigkeit, schlechte Selektivität und Nullpunktdrift. Wird in Gaswarnmeldern für den Haushalt und bei Warnmeldungen zur industriellen Sicherheit verwendet.
2. Katalytische Verbrennungssensoren: Für brennbare Gase (Methan, Propan usw.). Das Prinzip besteht darin, dass das Gas auf der Oberfläche einer katalytischen Perle verbrennt und so eine Änderung des Brückenwiderstands verursacht. Ausgereifte Technologie, gute lineare Reaktion auf brennbare Gase und lange Lebensdauer. Nur geeignet für brennbare Gase, Sauerstoff-erforderliche Umgebungen, Katalysatoren sind leicht vergiftet (Sulfide, Silizide) und es besteht Entzündungsgefahr.
3. Elektrochemische Sensoren: Diese Sensoren werden zur Überwachung brennbarer Gase in Erdöl-, Chemie- und Bergbauumgebungen verwendet, um Explosionen zu verhindern. Sie zielen auf giftige Gase (CO, H₂S, SO₂, O₃ usw.) und Sauerstoff (O₂). Die Gase unterliegen im Elektrolyten Redoxreaktionen und erzeugen einen Strom proportional zur Konzentration. Sie bieten eine hohe Empfindlichkeit, gute Selektivität und einen geringen Stromverbrauch, haben aber eine begrenzte Lebensdauer (typischerweise 1-2 Jahre). Sie werden durch Temperatur und Luftfeuchtigkeit beeinflusst, sind anfällig für Querinterferenzen und erfordern eine regelmäßige Kalibrierung. Sie werden häufig in tragbaren persönlichen Schutzausrüstungen und zur gezielten Überwachung toxischer Gase in industriellen Anwendungen eingesetzt.
4. Infrarotsensoren: Diese Sensoren zielen auf infrarot-aktive Gase (CO₂, CH₄, Propan, Kältemittel usw.)|ab Basierend auf dem Lambert-Beer-Gesetz messen sie die Absorption bestimmter Infrarotwellenlängen durch das Gas. Sie bieten eine extrem lange Lebensdauer, hohe Stabilität, gute Selektivität, sind unempfindlich gegenüber Sauerstoff und eigensicher. Sie sind teurer und werden hauptsächlich für die Kohlendioxidüberwachung, die Treibhausgasanalyse, die hochpräzise Überwachung brennbarer Gase und die Erkennung von Kältemittellecks eingesetzt.
5.Infrarotsensoren: Diese Sensoren zielen auf infrarot-reaktive Gase (CO₂, CH₄, Propan, Kältemittel usw.) ab. Basierend auf dem Lambert-Beer-Gesetz messen sie die Absorption bestimmter Infrarotwellenlängen durch das Gas. Sie bieten eine extrem lange Lebensdauer, hohe Stabilität, gute Selektivität, sind unempfindlich gegenüber Sauerstoff und eigensicher. Sie sind teurer und werden häufig zur Überwachung von Kohlendioxid, zur Analyse von Treibhausgasen, zur hochpräzisen Überwachung brennbarer Gase und zur Erkennung von Kältemittellecks eingesetzt.
6. Photoionisationssensor: Er zielt auf flüchtige organische Verbindungen und einige giftige Gase ab, nutzt eine UV-Lampe, um Gasmoleküle zu ionisieren und misst den resultierenden Ionenstrom. Es verfügt über eine extrem hohe Empfindlichkeit gegenüber VOCs (ppb-Gehalt), eine schnelle Reaktion und eine zerstörungsfreie Messung. Es kann jedoch keine spezifischen Verbindungen (Gesamt-VOCs) unterscheiden, ist unempfindlich gegenüber bestimmten Gasen (z. B. CH₄) und hat eine begrenzte Lebensdauer der UV-Lampe. Zu den Anwendungen gehören industrielle Hygieneuntersuchungen, Leckerkennung, Überwachung von Umweltnotfällen und Untersuchungen kontaminierter Standorte.
7. Ultraviolettsensor: Zielt auf die Absorption bestimmter Wellenlängen des ultravioletten Lichts durch Gase wie Ozon, Chlor und Quecksilberdampf ab (Lambert-Biergesetz). Es zeichnet sich durch eine lange Lebensdauer, extrem hohe Genauigkeit, gute Stabilität und praktisch keine Störungen aus. Allerdings ist es teuer und hochspezifisch (ein Sensor misst typischerweise nur ein Gas). Es wird häufig für die Online-Überwachung und Konzentrationsanalyse von Ozon, die industrielle Chlorüberwachung und die Überwachung von Rauchgasemissionen verwendet.
8. Lasersensor: Er zielt auf bestimmte Gase (wie CH₄, HCl, NH₃) ab und verwendet ein abstimmbares Laserdioden-Absorptionsspektrum, um bestimmte Absorptionslinien zu messen. 7. **Ultraschallsensor:** Extrem hohe Empfindlichkeit (ppb-Wert), extrem schnelle Reaktion, extrem hohe Selektivität und Fähigkeit zur Telemetrie über große Entfernungen- (offener optischer Pfad). Sehr teures und komplexes System. Wird hauptsächlich zur Fernerkundung von Lecks in Erdgaspipelines, zur regionalen Sicherheitsüberwachung und für hochpräzise Analysen verwendet.
9. Ultraschallsensor: Prinzip: Eine frühzeitige Leckwarnung wird durch die Erkennung von Ultraschallsignalen erreicht, die durch Gaslecks erzeugt werden. Merkmale: - Berührungslos-, Erkennung über große Entfernung- möglich. Geeignet zur Überwachung von Lecks in Hochdruckleitungen und Lagertanks.
10. Wärmeleitfähigkeitssensor: Prinzip: Erkennt die Konzentration anhand von Unterschieden in der Wärmeleitfähigkeit des Gases, üblicherweise verwendet für Wasserstoff oder hochkonzentrierte Gase. Merkmale: Geeignet für die Erkennung hoher-Konzentrationen, kein Sauerstoff erforderlich. Geringere Genauigkeit, leicht durch Umgebungsluftströmung beeinträchtigt.