8-900-374-94-44
[email protected]
Slide Image
Меню

Газов датчики – Ломаем датчик утечки газа / Habr

Содержание

Датчик широкого спектра газов MQ-2 [Амперка / Вики]

Датчик MQ-2 определит концентрацию углеводородных газов (пропан, метан, н-бутан), дыма (взвешенных частиц, являющихся результатом горения) и водорода в окружающей среде.

Видеообзор

Подключение и настройка

Датчик газа MQ-2 подключается к управляющей электронике по 5 проводам. Для подключения используются два трёхпроводных шлейфа. Для быстрого подключения модуля к Iskra JS или Arduino используйте Troyka Shield. С Troyka Slot Shield можно обойтись без лишних проводов.

Примеры программ для Arduino

Для обладателей платформ Arduino выведем в Serial-порт текущее значение вредных газов в ppm, управляя нагревателем. Для запуска примера скачайте и установите библиотеку TroykaMQ.

mq2Heater.ino
// библиотека для работы с датчиками MQ (Troyka-модуль)
#include <TroykaMQ.h>
 
// имя для пина, к которому подключен датчик
#define PIN_MQ2         A0
// имя для пина, к которому подключен нагреватель датчика
#define PIN_MQ2_HEATER  13
 
// создаём объект для работы с датчиком
// и передаём ему номер пина выходного сигнала и нагревателя
MQ2 mq2(PIN_MQ2, PIN_MQ2_HEATER);
 
void setup()
{
  // открываем последовательный порт
  Serial.begin(9600);
  // включаем нагреватель
  mq2.heaterPwrHigh();
  Serial.println("Heated sensor");
}
 
void loop()
{
  // если прошёл интервал нагрева датчика
  // и калибровка не была совершена
  if (!mq2.isCalibrated() && mq2.heatingCompleted()) {
    // выполняем калибровку датчика на чистом воздухе
    mq2.calibrate();
    // выводим сопротивление датчика в чистом воздухе (Ro) в serial-порт
    Serial.print("Ro = ");
    Serial.println(mq2.getRo());
  }
  // если прошёл интервал нагрева датчика
  // и калибровка была совершена
  if (mq2.isCalibrated() && mq2.heatingCompleted()) {
    // выводим отношения текущего сопротивление датчика
    // к сопротивлению датчика в чистом воздухе (Rs/Ro)
    Serial.print("Ratio: ");
    Serial.print(mq2.readRatio());
    // выводим значения газов в ppm
    Serial.print("LPG: ");
    Serial.print(mq2.readLPG());
    Serial.print(" ppm ");
    Serial.print(" Methane: ");
    Serial.print(mq2.readMethane());
    Serial.print(" ppm ");
    Serial.print(" Smoke: ");
    Serial.print(mq2.readSmoke());
    Serial.print(" ppm ");
    Serial.print(" Hydrogen: ");
    Serial.print(mq2.readHydrogen());
    Serial.println(" ppm ");
    delay(100);
  }
}

К платам Arduino c 5 вольтовой логикой датчик можно подключить используя всего один трёхпроводной шлейф. Для этого установите перемычку на разъём «выбор питания нагревателя».

Выведем в Serial-порт текущее значение вредных газов в ppm, при этом нагреватель всегда включён.

mq2.ino
// библиотека для работы с датчиками MQ (Troyka-модуль)
#include <TroykaMQ.h>
 
//имя для пина, к которому подключен датчик
#define PIN_MQ2  A0
// создаём объект для работы с датчиком и передаём ему номер пина
MQ2 mq2(PIN_MQ2);
 
void setup()
{
  // открываем последовательный порт
  Serial.begin(9600);
  // перед калибровкой датчика прогрейте его 60 секунд
  // выполняем калибровку датчика на чистом воздухе
  mq2.calibrate();
  // выводим сопротивление датчика в чистом воздухе (Ro) в serial-порт
  Serial.print("Ro = ");
  Serial.println(mq2.getRo());
}
 
void loop()
{
  // выводим отношения текущего сопротивление датчика
  // к сопротивлению датчика в чистом воздухе (Rs/Ro)
  Serial.print("Ratio: ");
  Serial.print(mq2.readRatio());
  // выводим значения газов в ppm
  Serial.print("LPG: ");
  Serial.print(mq2.readLPG());
  Serial.print(" ppm ");
  Serial.print(" Methane: ");
  Serial.print(mq2.readMethane());
  Serial.print(" ppm ");
  Serial.print(" Smoke: ");
  Serial.print(mq2.readSmoke());
  Serial.print(" ppm ");
  Serial.print(" Hydrogen: ");
  Serial.print(mq2.readHydrogen());
  Serial.println(" ppm ");
  delay(100);
}

Элементы платы

Датчик газа MQ-2

Датчик MQ-2 относиться к полупроводниковым приборам. Принцип работы датчика основан на изменении сопротивления тонкопленочного слоя диоксида олова SnO2 при контакте с молекулами определяемого газа. Чувствительный элемент датчика состоит из керамической трубки с покрытием Al2O3 и нанесенного на неё чувствительного слоя диоксида олова. Внутри трубки проходит нагревательный элемент, который нагревает чувствительный слой до температуры, при которой он начинает реагировать на определяемый газ. Чувствительность к разным газам достигается варьированием состава примесей в чувствительном слое.

Выбор режима питания нагревателя

В сенсоре предусмотрено два режима работы, переключаемых джампером.

  • Нагреватель датчика постоянно включён. Таким образом можно обойтись одним трёхпроводным шлейфом.

  • Управление нагревателем программно.

Контакты подключения трёхпроводных шлейфов

1 группа
  • Сигнальный (S) — Выходной сигнал сенсора. Подключите к аналоговому входу микроконтроллера.

  • Питание (V) — Питание датчика. Соедините с рабочим напряжением микроконтроллера.

  • Земля (G) — Соедините с пином GND микроконтроллера.

2 группа
  • Сигнальный (E) — Управление питанием нагревателя. Подключите к цифровому пину микроконтроллера.

  • Питание (H) — Питание нагревателя. Соедините с пином 5V

  • Земля (G) — Соедините с пином GND микроконтроллера..

Принципиальная и монтажная схемы

Диапазон измерений

  • Пропан: 200–5000 ppm

  • Бутан: 300–5000 ppm

  • Метан: 500–20000 ppm

  • Водород: 300–5000 ppm

Характеристики

  • Напряжение питания нагревателя: 5 В

  • Напряжение питания датчика: 3,3–5 В

  • Потребляемый ток: 150 мА

  • Габариты: 25,4×25,4 мм

Ресурсы

wiki.amperka.ru

Датчики состава газов

Датчики состава газов применяются в химическом производстве для контроля за ходом технологического процесса, а также для мониторинга состояния атмосферы и обеспечения безопасности в производственных цехах и жилых помещениях.

Датчики, определяющие наличие и концентрацию взрывоопасных газов, таких как метан, пропан, водород, ацетилен, обычно используют каталитический принцип. В таких устройствах поверхность чувствительного элемента покрыта тонким слоем катализатора, в качестве которого может использоваться, например, платина, палладий или диоксид олова. Попадающий на слой катализатора газ окисляется кислородом воздуха и вызывает дополнительный нагрев этого слоя. Изменение температуры приводит к появлению электрического сигнала, который усиливается электронной схемой.

Датчики для определения концентраций токсичных газов, таких, например, как аммиак или сероводород, используют электрохимический принцип измерения. Газ поступает в измерительную ячейку, где под действием электрического тока происходит химическая реакция. Выбирая материал электродов и разделительной мембраны в измерительной ячейке, а также силу тока, можно добиться того, что в реакцию будет вступать только определенный газ, концентрацию которого необходимо измерить.

Третьим типом датчиков газа можно назвать ИК-датчики газа. Принцип измерений основан на поглощении газами определенных длин волн ИК-диапазона. Тот или иной газ поглощает лишь определенные длины волн и коэффициент поглощения пропорционален концентрации газа. ИК-датчики газа имеют ряд преимуществ, таких как долговременная стабильность, отсутствие чувствительности к другим газам, высокая точность. Несмотря на то что этот тип датчиков был разработан давно, его широкое применение сдерживалось высокой стоимостью оборудования. С появлением новых приемников и излучателей ИК-диапазона стоимость таких приборов приближается к стоимости обычных датчиков газа.

Датчики положения и расстояния до объекта

В табл. 1 представлены основные типы аналоговых бесконтактных датчиков для измерения расстояний и их основные особенности.

Табл.1

 

Индуктивные

Ультразвуко-

вые

Оптические

Триангуляции-онные

Радарные

Расстояние

0 – 20 мм

10 – 10.000

мм

10 – 1.000 мм

10 –

500.000

мм

Разрешение

0,1 мкм

0,1 мм

1 мкм

0,5 мм

Точность

1 мкм

0,2 мм

2 мкм

2 мм

Линейность

0,4% – 5%

0,5%

0,05% - 1%

0,001%

Время

0,3 мс

20 мс

1 мс

1 мс

Индуктивные датчики. Индуктивные датчики расстояния определяют расстояния до проводящих металлических объектов, таких как сталь, алюминий, латунь. Поскольку принцип работы индуктивных датчиков основан на определении токов взаимной индукции, такие датчики очень устойчивы к воздействию неметаллических предметов и помех, таких как, например, пыль или машинное масло. Современные технологии позволяют создать индуктивный датчик с аналоговым выходом имеющей диаметр всего 6 мм и измеряемое расстояние 2 мм. Такие датчики с высоким разрешением и быстрым временем отклика находят применение в большинстве высокоскоростных задач.

Ультразвуковые датчики. Принцип действия ультразвуковых датчиков расстояния основан на излучении импульсов ультразвука и измерении, пока звуковой импульс, отразившись от объекта измерения, вернется обратно в датчик. При этом достигается разрешения до 0,2 мм.

Наиболее важными особенностями применений ультразвуковых датчиков служит их возможность измерять расстояния до таких сложных объектов таких как, например, сыпучие вещества, жидкости, гранулы, прозрачные или напротив сильно отражающие поверхности. В дополнение ультразвуковыми датчиками можно измерять сравнительно большие расстояния, при этом, сохраняя их небольшие размеры, что может быть существенно для ряда применений.

Однако и ультразвуковые датчики имеют ряд ограничений. Прежде всего, это пена и другие объекты, сильно поглощающие ультразвуковые колебания. Такое поглощение сильно уменьшает измеряемую дистанцию. Сильно изогнутые поверхности так же снижают расстояние и точность измерений, поскольку рассеивают ультразвуковые колебания в различных направлениях. Ультразвуковые датчики излучают импульс в виде широкого конуса, что так же ограничивает возможность измерения расстояния до небольших объектов, увеличивая уровень помех от других объектов, которые так же могут находиться в поле зрения датчика. Некоторые ультразвуковые датчики имеют конус с углом всего 5 градусов. Это позволяет использовать их для измерения намного меньших объектов, например таких, как бутылки или ампулы.

Оптические датчики. Существует множество различных способов измерить расстояние до предмета с помощью оптики: например лазерные интерферометры, датчики с рассеянным отражением света и оптические датчики радарного типа. Каждый из видов датчиков имеет свои сильные и слабые стороны. Лазерные интерферометры имеют большой диапазон измерений и точность несколько нанометров, однако, эти приборы очень дорогие и сложные в эксплуатации. Датчики с рассеянным отражением и аналоговым выходом могут измерять расстояния в широких пределах, однако поскольку они работают с отраженным светом, то могут быть проблемы с измерением расстояний до окрашенных или отражающих объектов. Оптические датчики радарного типа, преимущественно лазерные, могут измерять большие расстояния, однако принцип их работы, основанный на измерении времени распространения света от датчика до объекта и обратно, позволяет измерять с ограниченным разрешением в 2 – 3 мм.

Подавляющее большинство задач по измерению в промышленности приходится на диапазоны от долей микрон до нескольких десятков метров. При этим датчики должны работать с объектами далекими от идеальных: малого размера, имеющих различный цвет, сложную структуру поверхности и перемещающихся с высокой скоростью. Для таких целей наиболее подходят лазерные датчики расстояния, работающие по принципу оптической триангуляции.

Рис. 2. Принцип работы оптического датчика расстояния

На рисунке показан принцип работы оптического датчика расстояния. Лазер посылает через линзу луч, который отражается от объекта и фокусируется на линейке из фотодиодов, которая прообразует световой сигнал в электрический. Всякое изменение расстояния до объекта вызывает изменение угла отраженного луча и, следовательно, позиции, которую отраженный луч занимает на линейке фотодиодов. Микроконтроллер обрабатывает сигнал от линейки фотодиодов и преобразует его в аналоговый электрический сигнал.

Наиболее важное качество таких датчиков расстояния состоит в сочетании высокой точности измерения и больших измеряемых расстояниях. Большинство производителей предлагают датчики с разрешением от 1 мкм до 1мм. Однако высокая точность возможна только на относительно коротких расстояниях.

Датчики расхода жидких, сыпучих и газообразных материалов

Датчики потока и расходомеры применяются для контроля потоков жидкостей и газов в различных отраслях промышленности. Само понятие потока может быть определено по-разному, например массовый поток или объемный, ламинарный или турбулентный. Обычно хотят выяснить количество вещества в потоке и, если жидкость имеет постоянную плотность, то обычно измеряется объемный поток, поскольку его легче измерить. Многие технологии измерения успешно справляются с измерением потоков газов и жидкостей, однако другие специфичны к тому, что измеряют.

studfiles.net

Типы и применение датчиков угарного газа

Датчик угарного газа — тип газоанализаторов, который предназначен для определения в воздухе опасной концентрации монооксида углерода CO. В отличие от углекислого газа (CO2) угарный газ способен привести к смерти от гипоксии даже в минимальной концентрации в воздухе — 1,2%.

Монооксид углерода бесцветен и не имеет запаха, поэтому до последнего не определяется органами чувств. Человек понимает, что отравлен угарным газом, только при появлении симптомов — резкому приступу сонливости, которая затем сменяется сильной головной болью. Повышение концентрации угарного газа в воздухе всего лишь до 0,32% приводит к потере сознания и смерти через полчаса, до 1,2% — к смерти через 3 минуты.

Назначение датчика

Газоанализатор, определяющий опасную концентрацию в воздухе оксида углерода, предназначен для установки во всех местах, где используется печное отопление, особенно твердотопливное, когда топят дровами, каменным углем, коксом, торфом.

Также он может применяться там, где используется газовое отопительное оборудование на метане или пропане.

Основное предназначение датчика с сигнализацией (извещателя) состоит в подаче светозвукового сигнала, обозначающего опасную концентрацию СО в воздухе. Некоторые модели способны при этом автоматически перекрывать подачу топлива.

Очень важно установить такой датчик в гараже, так как в составе выхлопа любой машины с современным двигателем содержится до 30% СО, моторы предыдущих поколений выдавали еще большую концентрацию.

Угарный газ крайне опасен при распылении в замкнутом пространстве жилого дома или подсобного помещения.

Если утечка происходит в ночное время, то люди, как правило, не успевают проснуться, чтобы принять меры. И даже бодрствующий человек не всегда успевает сообразить, что с ним происходит, прежде чем потеряет сознание.

Чтобы избежать этого, домашнюю противопожарную систему необходимо комплектовать газоанализатором, рассчитанным на выявление угарного газа. Датчики, предназначенные для обнаружения других газов (бытового, углекислого, метана, пропана) здесь не подходят, так как у этих веществ разные физические свойства. Дымовой извещатель также не может заменить газоанализатор. Справедливо и обратное правило — извещатель газа не определяет дым. К примеру, в выхлопе отработанных газов двигателя внутреннего сгорания дыма в чистом виде практически нет, если автомобиль исправен.

Принципы работы

Современные извещатели выявляют угарный газ, работая по одному из следующих принципов:

  • атомарной реакции в полупроводниках;
  • спектральным изменениям длины световой волны в инфракрасной части спектра;
  • путем каталитической реакции.

Каждый из видов датчиков имеет определенные плюсы и минусы. Рассмотрим каждый в отдельности.

Полупроводниковые

Их действие основано на изменении электрической проводимости воздуха, в составе которого появляются молекулы угарного газа. Полупроводниковый датчик состоит из контактов на основе диоксида олова или диоксида рутения, к которым подведен микроскопический ТЭН, осуществляющий нагрев контактов до 250 ℃.

Нагревающиеся контакты осуществляют подогрев и атмосферы вокруг. При этом молекулы монооксида углерода, если они есть в воздушной смеси, вызывают увеличение электрической проводимости воздуха вплоть до образования воздушного «пробоя» меж контактами датчика. Электрическая цепь замыкается, газоанализатор подает светозвуковой сигнал.

Этот тип датчика с сигнализацией считается одним из самых надежных и точных. Случаи ложного срабатывания за все время их использования можно пересчитать по пальцам, и то они происходили из-за некорректной установки прибора — вблизи сильного источника тепла. Полупроводниковые анализаторы характеризуются длительным сроком эксплуатации и низким потреблением электроэнергии, но сложнее в монтаже, чем другие виды датчиков угарного газа. Стоимость их так же в среднем выше.

Инфракрасные

Этот датчик работает по принципу изменения длины волны электромагнитного излучения в инфракрасной части спектра. Дело в том, что чистый воздух и содержащий в себе определенные примеси вызывают различное искажение длин световых волн оптического и приближенных к ним областей спектра.

Инфракрасный датчик содержит в себе источник света. В настоящее время активно используются светодиоды, раньше применялись вольфрамовые нити накаливания, как в лампочках Ильича.

Еще одной важной составляющей инфракрасного датчика угарного газа является система светофильтров, улавливающих малейшие отклонения от заданного значения.

Изменение в составе воздуха вызывает прямо пропорциональные изменения спектрального характера. Датчик подает сигнал, если уровень изменений превышает предельно допустимые значения.

Достоинство такого анализатора в том, что его можно запрограммировать на определение нескольких видов газов, в том числе хлора, аммиака и метана. Этот вид датчиков более других приближен к понятию универсальности. Заметим, что абсолютно универсальных газоанализаторов не бывает хотя бы потому, что одни газы тяжелее воздуха, другие — легче, а третьи обладают аналогичными с воздухом физическими параметрами. Поэтому различаются даже правила размещения разных датчиков.

Каталитический

Это химический тип прибора, работающий преимущественно на батарейках. Он определяет наличие примеси угарного газа в атмосферном воздухе по возникновению реакции окисления (катализа) на одном из контактов электролитической ванны.

Такое устройство содержит в себе небольшую емкость, заполненную электролитом кислотной или щелочной природы.

Молекулы угарного газа вызывают химическую реакцию, в результате которой на контактах появляется электрическое напряжение. Чем выше содержание СО, тем выше уровень напряжения. После превышения максимально допустимого значения, как и в предыдущем случае, прибор сигнализирует об опасной концентрации угарного газа в воздухе.

К недостатку таких приборов относится постепенный выход из строя электролитического элемента, избежать которого невозможно. Впрочем, некоторые модели позволяют осуществлять замену элемента, который является расходным материалом. Плюс прибора — элементарность монтажа и крайне малое энергопотребление.

Датчики с клапаном

Некоторые газоанализаторы комплектуются защитными клапанами, которые монтируются на источник газа и позволяют аварийно перекрыть его подачу при срабатывании прибора.

В основном датчики с клапаном используются для определения горючих газов — метана, пропана, бытового газа.

У угарного газа, как правило, нет специального газопровода (кому и зачем он нужен?). Тем не менее, датчик с клапаном рекомендован к установке, если вы живете в частном доме с печью, либо жилая часть здания соединена вентиляционным каналом с гаражом.

Прибор с клапаном способен перекрыть воздуховод или закрыть заслонку печи одновременно с подачей сигнала тревоги.

Существует два основных вида клапанов: нормально-открытый и нормально-закрытый. В быту рекомендуется использовать первый, так как в открытом состоянии он не использует электроэнергию, но и не сработает при обесточивании. Зато нормально-закрытый клапан автоматически перекроет приток в дом потенциально опасного газа, даже если электричество вдруг пропадет.

Правила монтажа и обслуживание

Угарный газ обладает примерно той же массой, что и воздух, поэтому анализатор нужно устанавливать на высоте от полутора метров от пола, но не ближе 30 см до потолка.

Датчик размещается на расстоянии от 1 до 4 метров от источника угарного газа, но не ближе метра, особенно если это печь.

Нельзя допускать воздействия на датчик повышенной температуры. Нельзя допускать его загрязнение, в том числе жиром, копотью, сажей. Нельзя располагать его в зоне сквозняков — около окна, неизолированного дымохода, вентиляционных шахт. Недопустимо наличие в помещении с датчиком других источников газовых выделений или испарений — химически активных веществ, спиртов, растворителей, нефтехимикатов, лаков, красок.

Монтаж датчиков с клапанами собственноручно, без привлечения профессионалов, недопустим.

Обслуживание датчика угарного газа с сигнализацией заключается в основном в вытирании с него пыли, особенно в технологических отверстиях. Раз в год необходимо приглашать специалистов газовой службы для поверки прибора. Услуга это платная, но отказываться от нее не стоит, так как самостоятельно проверить его действие невозможно. Несанкционированная и неквалифицированная «проверка» может привести попросту к выходу прибора из строя.

Загрузка...

protivpozhara.com

Газсенсор: ГАЗОВЫЕ ДАТЧИКИ И СЕНСОРЫ

Компания Газсенсор активно развивает направление поставок газовых датчиков и сенсоров от ведущих мировых производителей. Наша компания официально представляет на территории России и стран бывшего СНГ продукцию следующих компаний: Alphasense (Великобритания), Dynament (Великобритания), Nemoto & Co. Ltd (Япония), Membrapor (Швейцария), Sixth Sense (Великобритания), Dart Sensors (Великобритания), smartGAS Mikrosensorik (Германия), AppliedSensor (Германия), FIS Inc. (Япония). Также предлагаются аксессуары и дополнительное оборудование к газовым сенсорам, датчикам и газоанализаторам. Краткое описание производителей и основной список позиций по каждому из них приведены ниже.

 

Alphasense — независимый разработчик и производитель газовых сенсоров и датчиков, созданный в ответ на запросы быстрорастущего рынка газоаналитического оборудования. За короткое время газовые сенсоры под маркой Alphasense получили международное признание. Компанией был введен в эксплуатацию современный завод, расположенный в городе Great Notley, Великобритания.

Аlphasense предлагает широкий ассортимент электрохимических газовых сенсоров кислорода O2 и токсичных газов, а также термокаталитические газовые сенсоры горючих газов CH. Все сенсоры имеют гарантию от протечки и возможность проверки параметров сенсора по штрих-коду.

 

Компания Dynament специализируется в области разработки и производства инфракрасных (оптических) газовых датчиков и сенсоров.

Продукция Dynament представлена в трех основных категориях: газовые сенсоры метана CH4, газовые сенсоры углекислого газа CO2, газовые сенсоры диоксида азота N2O и производятся в двух сериях:

  • Серия Premier — сенсор, в который встроена плата, содержащая АЦП, микроконтроллер, RS232. На выход подает откалиброванный сигнал.
  • Серия Standard — сенсор, к которому подключается отдельная плата и калибруется по газу.

По желанию клиента возможно изготовление сенсоров во взрывозащищенном исполнении.

Инновационный подход компании был отмечен многочисленными патентами на продукцию в таких странах, как США и Великобритания.

 


DDScientific (Великобритания)

DDScientific — молодая инновационная компания  из Великобритании, специализирующаяся на производстве высококачественных газовых датчиков по конкурентоспособным ценам. С момента основания в 2011 году DDScientific ориентируется на максимальную оптимизацию процесса производства, инвестируя в новые технологии и оборудование. Низкие цены объясняются стремлением компании к упрощению процесса производства без потери качества и производительности. DDS ориентированы на сотрудничество со своими клиентами в сфере новых разработок, обеспечивая тем самым потребности рынка. На данный момент объем производства составляет 500 000 газовых датчиков в год.

 

MEMBRAPOR - синоним для надежных электрохимических газовых датчиков.
Основанная в 1995 года компания среднего размера, начавшая производство как семейное предприятие, поставляет OEM решения для измерения газа и уделяет большое внимание качеству, близости к клиентам и гибкости.

Датчики MEMBRAPOR производятся в Швейцарии и применяются в самых разных частях мира. Компания гордится тем, что наш постоянный поиск новых решений постоянно улучшает ассортимент продукции и, кроме того, ведет к новым разработкам.
В течение многих лет клиенты по всему миру доверяют MEMBRAPOR как независимому поставщику исключительных, высоконадежных газовых датчиков. MEMBRAPOR продолжает стремиться к независимости и уделяет большое внимание долгосрочному сотрудничеству со своими клиентами.
Инновации являются движущей силой технического прогресса в MEMBRAPOR. Компания предлагает более 300 датчиков, предназначенных для измерения более 20 газов для стационарных газоаналитических систем, портативных газоанализаторов, анализаторов качества воздуха и анализаторов дымовых газов.

 

Компания Nemoto & Co. Ltd. имеет 65-летний опыт производства недорогих термокаталитических и электрохимических газовых датчиков и сенсоров для детектирования концентрации горючих и токсичных газов. Газовые сенсоры производства Nemoto применяются в таких областях, как: безопасность труда, контроль технологических параметров, пожарно-охранная безопасность, вентиляция и кондиционирование помещений, контроль качества воздуха, в бытовых устройствах. Благодаря низким ценам и качеству наибольшую известность получили газовые датчики на метан и угарный газ для промышленного и бытового применения:

Совокупный годовой объем их производства составляет более 2 млн. штук.

 

В серии Sixth Sense представлены электрохимические, термокаталитические и оптические датчики газа промышленного и бытового применения, предназначенные для обнаружения широкого диапазона ядовитых и горючих газов. Годовое производство серии Sixth Sense — более 1 миллиона газовых датчиков. В номенклатуре производимых Sixth Sense сенсоров выделяют следующие:

SureCell. Газовые сенсоры
Последнее поколение электрохимических газовых сенсоров от Sixth Sense имеет широкое применение и используется в системах безопасности и газоанализаторах. Сенсоры SureCell способны детектировать такие газы, как оксид углерода CO, диоксид азота NO2, оксид азота NO, хлор CL2, диоксид серы SO2, сероводород H2S. Преимуществами газовых сенсоров являются их способность долго работать при высокой влажности и срок службы от двух лет.

ECO-Sure® Сенсоры угарного газа
Сенсоры угарного газа специально разработаны для обеспечения безопасности в жилых помещениях, обнаружения огня (пожара) и общего контроля угарного газа CO, например, на автостоянках.

Micro Toxic
Малогабаритные газовые сенсоры были разработаны для применения в портативной аппаратуре. Планируется и в дальнейшем сокращать размер этих изделий.

SL. Сенсоры кислорода
Разработаны специально, чтобы преодолеть проблемы, связанные со стандартными металлическими газовыми сенсорами кислорода О2.

Каталитические сенсоры горючих газов
Правильная калибровка термокаталитических датчиков позволяет обнаруживать опасную концентрацию, даже когда есть взрывчатая смесь различных газов.

 


Dart Sensors (Великобритания)

Компания Dart Sensors образована в 1994 году выходцами Кембриджского университета. За годы работы Dart Sensors превратилась в мирового лидера по производству сенсоров алкоголя и формальдегида, всего было произведено более полумиллиона датчиков газа. По мнению потребителей (более 300 организаций), электрохимический датчик формальдегида (CH2O) является лучшим в мире, благодаря отсутствию перекрестной чувствительности к угарному газу CO. Это делает газовый сенсор незаменимым при необходимости измерения формальдегида (CH2O) в помещениях, где возможно незначительное содержание угарного газа CO. Сенсоры алкоголя (этанола C2H5OH) считаются оптимальными с точки зрения цена-качество. Электрохимический принцип работы позволяет определять низкие концентрации спирта и обеспечивает высокую чувствительность (ppm). Основными конкурентами по цене являются полупроводниковые датчики алкоголя, но они обладают массой недостатков (воспроизводимость, стабильность, перекрестная чувствительность, энергопотребление и т.д.).

 

SmartGAS Mikrosensorik — ведущий немецкий производитель оптических (инфракрасных) газовых сенсоров и датчиков для измерения SF6 (элегаз), R134a (фреон), CO2 (углекислый газ), CO (угарный газ), C2H4 (этилен), CH4 (метан), C3H8 (пропан), C4H10 (бутан), C2H2 (ацетилен). Газовый сенсор представляет собой оптический модуль с возможностью цифрового и аналогового выхода. SmartGAS является единственным производителем в мире газовых сенсоров для обнаружения SF6 (элегаз), R134a (фреон) и хладонов.

 

AppliedSensor — производит самые экономичные полупроводниковые газовые сенсоры на метан CH4, угарный газ CO, диоксид азота NO2 и водород H2 c энергопотреблением 35–45 mW или 13–15 mA. Сенсоры работают в температурном диапазоне -40 +120 С.

 

Fis Inc. один из ведущих мировых производителей полупроводниковых газовых сенсоров, является прямым конкурентом Figaro по номенклатуре, качеству и ценам. Предприятие FIS Inc образовано в ноябре 1992г., годовой выпуск продукции более 8 миллионов сенсоров. Полупроводниковые сенсоры Fis Inc. используют для обнаружения и измерения: угарного газа CO, метана CH4, горючих газов CH, пропана C3H8, озона O3, водорода H2, фреонов (R-134a, R-410a, R-407C) , аммиака NH3 и алкоголя (Этанол C2H5(OH)).

 

Компания основана в 2006 году, и является ведущим разработчиком и производителем маломощных высокоскоростных бесдисперсных инфракрасных (NDIR) датчиков углекислого газа. Технология датчиков GSS CO2 подходит для ряда отраслей и приложений, включая строительство и контроль, упаковку продуктов питания, качество воздуха в помещениях, садоводство, дайвинг, промышленную безопасность и многие другие. Помимо того, что в июле 2014 года он стал лауреатом Премии Института физики за инновации, GSS выиграла первый приз в наградах Совета Spring Spring в 2012 году и пяти наградах TSB. Инновации и исключительное обслуживание клиентов составляют основную часть стратегии GSS.
CO2 COZIR LP
Инфракрасный датчик CO2 с ультра-низким энергопотреблением, и небольшими размерами (высота 8мм). Не требует для работы батарей большой ёмкости. Идеален для компактных носимых устройств.
CO2 MinIR 5%, 20%, 60%, 100%
MinIR – инфракрасный энергоэкономный (3,5 мВт), высокопроизводительный датчик CO2, с компактным диаметром (20 мм), идеально подходящий для работы от батареи портативных приборов. Диапазон измерений 0-5%, 0-20%, 0-60%, 0-100%, датчик MinIR CO2 подходит для таких применений, как промышленная безопасность, дайвинг, автоматизация и многие другие.
Датчик CO2 SprintIR
SprintIR - высокоскоростной датчик CO2, идеально подходящий для применений, которые требуют захвата быстро меняющихся концентраций CO2. С диапазонами измерения 0-5%, 0-20%, 0-60% и 0-100% SprintIR подходит для многих применений, включая оценку метаболических процессов, аналитическое оборудование, упаковку продуктов питания и спортивных тестеров.
Широкодиапазонный датчик CO2 Cozir
Широкий диапазон COZIR – также отличается высокой экономичностью (3,5 мВт), высокой производительностью, и идеально подходит для работы от батареи в переносных приборах. Благодаря запатентованной инфракрасной технологии COZIR является самым энергоэффективным датчиком. Доступны дополнительные датчики температуры и влажности. Диапазон измерения 0-5%, 0-20%, 0-60% и 0-100%, датчик диапазона COZIR подходит для многих применений, включая промышленную безопасность, дайвинг и автоматизацию.
Датчик CO2 SprintIR6S
SprintIR6S сверхбыстрый датчик CO2, с 6-кратно улучшенным быстродействием, чем предыдущая версия датчика SprintIR. Подходящий для измерений диапазон от 0 до 100%, SprintIR6S предназначен для приложений, которые требуют захвата быстро меняющихся концентраций СО2, таких как измерение дыхания, капнография и спортивных тестеров.
Атмосферный датчик Ambient AIR COZIR CO2
COZIR Ambient CO2 sensor - это энергоэффективный датчик (3,5 мВт) с высокой производительностью, идеально подходящий для работы от батареи и переносных приборов. Как и все датчики GSS, он основан на запатентованной технологии SmartIR ИК-светодиодов и детекторов и инновационных оптических дизайнах. Диапазон измерений 0-2000 ppm, 0-5000ppm и 0-1%, датчик COZIR Ambient подходит для таких применений, как управление зданием, сельское хозяйство, качество воздуха в помещении и многие другие.
Датчик COZIR Ambient
COZIR Ambient - энергоэкономный (3,5 мВт), высокопроизводительный датчик CO2, идеально подходящий для работы от батареи и переносных приборов. Диапазон измерений 0-2000 ppm, 0-5000ppm и 0-1%, датчик COZIR Ambient подходит для таких применений, как управление зданием, садоводство, качество воздуха в помещении (IAQ) и многие другие.
Комплект для оценки датчиков
Профессиональный комплект для оценки датчика CO2. В комплект входит все, что нужно, чтобы начать измерения CO2 в реальном времени. Комплект содержит один из производимых датчиков CO2, соединительный кабель FTDI USB, USB-накопитель, содержащий программное обеспечение и документацию.


www.gassensor.ru

Датчики системы контроля отработавших газов

Кроме датчиков кислорода, системы контроля отработавших газов содержат датчики содержания оксидов азота.

Рис. Датчик оксидов азота:
1 – микросхемы; 2 – корпус

Датчик оксидов азота вворачивается в выпускную систему непосредственно за накопительным нейтрализатором. Он позволяет определять концентрации оксидов азота и кислорода в отработавших газов. Сигналы с датчика передаются на вход блока управления. Блок управления датчиком оксидов устанавливается на днище кузова вблизи от датчика оксидов азота. Такое расположение снижает до минимума внешние помехи при передаче сигналов датчика оксидов азота. В блоке управления датчиком происходит подготовка сигналов датчика оксидов азота, которые передаются на блок управления двигателя.

По сигналам датчика определяется соответствие настройки установленного перед нейтрализатором широкополосного датчика кислорода на стехиометрическую смесь, работоспособность нейтрализатора, необходимость регенерации нейтрализатора по оксидам азота и сере.

Датчик содержит две камеры, две насосных ячейки накачки, несколько электродов и подогреватель.

Рис. Принцип работы датчика оксидов азота:
1 – базовая ячейка; 2 – камера 1; 3 – отработавшие газы; 4 – первая ячейка накачки; 5 – электроды; 6 – блок управления датчиком оксида азота; 7 – освобожденные от кислорода отработавшие газы; 8 – вторая камера; 9 – вторая ячейка накачки; 10 – электроды; 11 – блок управления двигателя

Чувствительный элемент состоит из диоксида циркония, который пропускает отрицательные ионы кислорода, перемещаемые от отрицательного электрода к положительному, под действием приложенного к ним напряжения.

Действие датчика оксидов азота основано на измерении потока кислорода аналогично действию широкополосного датчика кислорода.

Первая (насосная) ячейка настроена на концентрацию кислорода, соответствующую стехиометрическому составу смеси (14,7 кг воздуха на 1 кг топлива, коэффициент избытка воздуха – 1,0). Сначала определяется коэффициент избытка воздуха в первой камере датчика при поступлении части потока отработавших газов в первую камеру датчика по величине потока ионов через твердый электролит между двумя электродами. Ввиду различной концентрации кислорода в отработавших газах и в базовой камере на электродах появляется разность напряжений. Блок управления датчиком регулирует напряжение (около 425 мВ), соответствующее коэффициенту избытка воздуха, равному единице. При отклонениях напряжения от заданного значения кислород перекачивается от одного электрода к другому. Необходимый для этого ток накачки используется как мера для определения коэффициента избытка воздуха.

После определения коэффициента избытка воздуха в первой камере, освобожденные от кислорода отработавшие газы перетекают из первой во вторую камеру.

Здесь молекулы оксидов азота разлагаются с помощью специального электрода на азот (N2) и кислород (O2). Под действием постоянно прилагаемого к электродам напряжения, равного 450 мВ, ионы кислорода движутся от внутреннего электрода к наружному. Поддерживаемый таким образом ток накачки является мерой концентрации кислорода во второй камере датчика. Величина тока накачки соответствует концентрации оксидов азота в отработавших газах.

Если количество задержанных в накопительном нейтрализаторе оксидов азота превысило уровень, соответствующий его насыщению, проводится цикл регенерации оксидов азота. Частое повторение циклов регенерации свидетельствует о загрязнении нейтрализатора серой, при этом проводится цикл ее регенерации.

Датчик температуры отработавших газов

Этот датчик установлен непосредственно перед накопительным нейтрализатором. По сигналу датчика определяется работоспособность накопительного нейтрализатора NOx и оптимизируются его функции. Помимо этого получаемые посредством датчика температуры данные используются для определения теплового состояния предварительного нейтрализатора, поддержки температурной системы выпуска, а также для защиты ее компонентов от перегрева.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Датчик уровня газа ГБО: устройство, установка, подключение

Применение газа как автомобильного топлива дает рад преимуществ, среди которых:

  • прямое сокращение эксплуатационных расходов, что определяет меньшая стоимость газа;
  • заметное уменьшение износа двигателя за счет большей детанационной стойкости газа;
  • снижение экологической нагрузки сокращением выбросов вредных продуктов сгорания.

Недостатки газовых двигателей (сложность запуска, снижение мощности, риски взрыва, сокращение объема багажника из-за установки баллона для хранения запаса сжиженного газа) при современном уровне техники не имеют существенного значения. При таких условиях быстро увеличивается количество сторонников установки газобаллонного оборудования, которое по принципу дозировки газовой смеси делят на шесть поколений. Наибольшее распространение имеет техника 2 – 4 поколений, применение эффективных электронных датчиков 5-го и 6-го поколений пока сдерживает их стоимость.

Одна из проблем при оснащении автомобиля газовым оборудованием – контроль уровня топлива в баллоне. Баллоны комплектуют штатными манометрами датчика давления газа. Однако удобство эксплуатации транспортного средства диктует необходимость переноса индикатора в салон автомобиля.

Устройство и принцип работы

Конструктивные особенности датчика

При применении газобаллонного оборудования необходимо подобрать датчик.

В основу устройства контроля количества газового топлива положен датчик уровня газа. Чувствительный элемент этого устройства монтируют на мультиклапане газового баллона, а показания воспроизводит обычный или многоцветный светодиодный индикатор. Ряд старших моделей этих устройств обеспечивают более точную стрелочную индикацию или используют цифровой индикатор уровня.

Схожесть принципов функционирования этих устройств с обычным указателем уровня топлива позволяет скомбинировать их, а вид показаний выбирают переключателем.

Особенности газового индикатора и выбор места установки

Бензиновый и газовый индикаторы демонстрируют значимые различия:

  • для наиболее распространенных аналоговых устройств полный бак топлива традиционно соответствует правому положению стрелки, тогда как для газа картина оказывается прямо противоположной;
  • диапазон изменение сопротивления газового датчика соответствует примерно половине от аналогичного для бензинового.

При совмещении показаний уровня газа и бензина  топливных баков возможную путаницу с одновременным усилением наглядности показаний устраняют модернизацией комбинации приборов. Для этого шкалу топливного указателя  штатного прибора дополняют голубым сектором так, чтобы он закрывал только половину ее диапазона. Пример доработки показан на рисунке 1.

Рис. 1. Комбинированный индикатор уровня бензина/газа на аналоговой приборной панели легкового автомобиля

Во втором случае за показания уровня газа выводят отвечает отдельное устройство, которое врезают в переднюю панель в любом удобном месте.

Электрическую схему соединения отдельных блоков подобного комбинированного прибора показывает рисунок 2.

Рис. 2. Схема подключения датчиков бензина и газа на общий стрелочный индикатор указания уровня топлива

Различия датчиков уровня газа

В основу устройства резистивного или электромеханического типа положен магнит, который жестко зафиксирован на оси поплавка мультиклапана и поворачивается вместе с ним. Применение такой схемы разрывает прямую механическую связь с газовой смесью, что положительно сказывается на эксплуатационной надежности устройства. Поворотный магнит взаимодействует с секторным реостатом, т.е. по мере изменения уровня газа происходит изменение сопротивления цепи.

Резистивные приборы, которые устанавливают на мультиклапан, конструктивно выполняют по двух- и трехконтактной схемам, что меняет организацию соединительной проводки.

Кроме резистивных датчиков доступны устройства, реализующие иные принципы работы. Так бесконтактный ультразвуковой датчик уровня функционирует по принципу звуковой локации. Фактически он замеряет линейную величину, которую затем пересчитывают в объемные единицы. Увеличение точности работы устройства достигнуто тем, что:

  • применяют акустические колебания ультразвукового диапазона;
  • баллоны располагают горизонтально;
  • используют только те датчики, которые предназначены для конкретного типа газобаллонного оборудования.

Принцип ультразвуковой локации реализует популярный датчик gaslevel.

Производитель обычно рекомендует датчики для работы с конкретным типом газобаллонного оборудования. Для удобства монтажа комплект поставки, как правило, дополнен крепежом.

Разновидности салонных индикаторов

Используется несколько вариантов индикаторов датчиков измерения уровня газа, исполнение которых демонстрирует рисунок 3.

Рис. 3. Столбчатый и стрелочный индикаторы уровня газа

Они делятся на:

  • светодиодные столбчатые;
  • аналоговые стрелочные;
  • цифровые.

Простейшие столбчатые устройства содержат несколько светодиодов. Как минимум их четыре: три зеленых и один красный. Зеленые индикаторы отмечают высокий, средний и низкий уровень газа. Включение красного диода происходит, если остаток газа составляет 10 %.

Стрелочные и цифровые устройства отличаются только видом исполнения шкалы. Так называемые метановые манометры содержат встроенную микросхему, отдающую цифровой сигнал в нужном формате.

Установка и подключение датчика

Установка устройства не представляет больших проблем, так как производитель предлагает его комплект. Заводская комплектация включает по меньшей мере:

  • сам датчик с чувствительным элементом и индикатором;
  • соединительный кабель, длина которого достаточна для выноса индикатора в салон автомобиля и его установку в приборной панели или же непосредственно рядом с ней.

Комплект поставки дополняют инструкцией, которая позволяет выполнить монтаж самостоятельно без специальных знаний при наличии минимальных слесарных навыков.

На ГБО 2 поколения

Устройства для газобаллонного оборудования второго поколения ГБО-2 оптимизированы под пропан-бутановые смеси. Наибольшее практическое распространение получили WPG-4, Apache, АЕВ.

Для измерения уровня популярным датчиком WPG-4 его чувствительный элемент устанавливают на мультиклапан. Исполнение этого датчика показывает рисунок 4. Монтаж выполняют строго по инструкции, обязательно контролируют герметичность соединений. Далее соединяют провода с индикатором в салоне автомобиля.

Датчик WPG-4 в заводской комплектации

Резистивные устройства второго поколения допускают модернизацию, цель которой –  расширить диапазон изменения тока так, чтобы полное перемещение стрелки индикатора при измерениях уровня топлива и газа совпадало. Эта процедура сводится к изменению сопротивления штатных резисторов, требует разборки и некоторой модернизации печатной платы. Корректно выполнить ее можно только тогда, когда автолюбитель имеет навыки монтажа электронных схем.

НА ГБО 3 поколения

Оборудование ГБО третьего поколения отличаются от второго тем, что часть управляющих функций выполняет электроника. По части механических подключений эти устройства идентичны. Данная особенность отражена в Европе: техника, относимая в России к третьему поколению, считается там одной из разновидностей второго.

Наиболее серьезные отличия заключаются в применении шагового электродвигателя, управляющего дозатором рабочей смеси.

При установке оборудования 3-го поколения необходимо внести определенные изменения электрической схемы подключения. Их суть состоит в вводе в контроллер ряда сигналов, снимаемого с работающего двигателя. Для этого:

  • данные по качественному составу смеси управляющая электроника берет от лямбда-зонда;
  • информация для определения количества подготавливаемой рабочей смеси снимается из положения дроссельной заслонки;
  • дополнительно в электронику датчика поступают данные от датчика температуры и частоты вращения вала.

Всю собранные сигналы обрабатывает контроллер, который при дозировании рабочей смеси учитывает также настройку мультиклапана.

Электроника позволяет выполнить аварийный запуск двигателя только газом. Этот режим задают вручную.

Выполнение необходимых подключений зависит от модели датчика, их следует осуществлять по инструкции.

На ГБО 4 поколения

Система ГБО 4 и ее вариант ГБО 4+ отличается увеличением точности работы за счет изменения управляющих алгоритмов и более полного сбора данных о текущем режиме работы.

Для монтажа этой системы необходимо установить датчик на баллонный мультиклапан. Конструкция датчика такова, что его подключение не вызывает серьезных проблем. Пример ее реализации демонстрирует рисунок 5.

Рисунок 5. Датчик ГБО 4-го поколения типа Torelli T3 Pro

Устройство могут комплектовать штатным стрелочным индикатором, который представляет собой самостоятельный прибор.

Для увеличения удобства эксплуатации сигналы, снимаемые с датчика системы гбо, по проводам штатного контрольного кабеля выводят на салонный индикатор.

Подключение выполняют строго по инструкции производителя. Существенные особенности от предыдущих случаев отсутствуют.

Калибровка

Калибровку датчиков с электронной схемой управления осуществляют подключением их контроллера к управляющему компьютеру с последующим занесением необходимых констант во внутреннюю память последнего (программирование). При калибровке настраивают показания индикатора так, чтобы их максимум соответствовал полному баку.

Калибровку устройств столбчатого типа часто дополняют настройкой уровня включения красного светодиода. Контроллер программируют так, чтобы его срабатывание сопровождалось автоматическим переходом на питание двигателя бензином.  Последнее сделано из соображений обеспечения его устойчивой работы и защиты от внезапных «провалов».

Настройка датчика резистивного типа при его модернизации дополняется подбором сопротивлений для «растягивания» показаний по всей штатной шкале.

Видео в развитие темы


www.asutpp.ru

Высокочувствительные датчики газов

Данные датчики производятся по улучшенной технологии, и используются для определения горючих газов. На сверхминиатюрной керамической подложке AL2O3 расположен нагреватель и чувствительный материал металл-оксид-полупроводник, контакты от которых выводятся через нижнюю поверхность. Вся конструкция помещена в металлическую гильзу, закрытую сверху крышкой.

В присутствии детектируемого газа проводимость датчика увеличивается с ростом концентрации этого газа в воздухе. Используя простую электрическую схему, можно преобразовать проводимости датчика в сигнал, пропорциональный концентрации газа.

Применение

Широко используется для детектирования опасных газов в жилых помещениях и управления автоматической вентиляцией, в устройствах кондиционирования воздуха.

Характеристики

  • Высокая чувствительность
  • Малые размеры
  • 5-Вольтовое питание, низкое энергопотребление
  • Малое время отклика и восстановления
  • Большой срок эксплуатации, стабильность характеристик
  • Простая схема включения


MP-4, MP-5, MP-7

Датчики MP-4 MP-5 MP-7
Детектируемый газ CH4, природный газ Природный газ, метан Угарный газ
Диапазон чувствительности 300-10000ppm(CH4, природный газ) 300-10000ppm(природный газ, метан) 10-500ppm CO
Rs (сопротивление чувствительного элемента) 2-20 кОм(на 5000ppm CH4) 2-20 кОм(на 2000ppm пропана) 0,5-10 кОм(150ppm CO)
Газ, для которого нормируется датчик 5000ppm CH4 2000ppm C3H8 150ppm CO
Время отклика ≤10с ≤150с
Время восстановления ≤30с ≤150с
Чувствительность (Rs в воздухе)/(Rs 5000ppm CH4) ≥5 (Rs в воздухе)/(Rs 2000ppm C3H8) ≥5
Rh (сопротивление нагревателя) 75Ω±15Ω (комнатная темп.) 85Ω±15Ω (комнатная темп.) 100Ω±10Ω (комнатная темп.)
Vh (напряжение нагревателя) 5В±0,2В AC или DC 5В±0,1В AC или DC 1,5В±0,1В/5,0В±0,1В
Ph (мощность нагревателя) ≤300мВт ≤250мВт
Vc (напряжение схемы) ≤24В

Контактная информация


Москва

Отгрузка датчиков газа со склада в Москве осуществляется только по предварительному заказу по телефону (495)795-08-05 или по электронной почте [email protected]

127015, Москва, ул. Новодмитровская, д. 2, корп. 2, этаж 14, офис "Радиотех"

Отгрузка товара Пн.—Пт. 09:00—18:00, обед 14:00—14:30


Минск

Белрадиотех-Трейд, 220014, Беларусь, г. Минск, 3-й Железнодорожный переулок, д. 10, пом. 245
Тел.: +375 (17) 276-27-14
Факс: +375 (17) 276-27-13
Сайт.: http://brtt.by

gas-sensor.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *