Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Датчик загазованности «ND-104N»

Датчик загазованности «ND-104N»

ОПИСАНИЕ ПРИБОРА

Прибор предназначен для контроля и звукового оповещения об утечки газа в бытовых условиях. Высокая чувствительность прибора позволяет обнаруживать даже небольшую утечку газа. Компактные размеры датчика позволяют установить в любом удобном для вас месте в пределах, указанных в схеме подключения.

Датчик загазованности может не только извещать об утечке газа, и выдавать команду на исполнительное устройство (газовый клапан), которое перекроет подачу газа.

Технические характеристики

Тип определяемого газа	Природный, сжиженный
Чувствительность датчика	Природный: 660 - 12500 ppm (0,06-1,25%) Сжиженный: 600-4500 ppm (0,06-0,45%)
Индикация нормальной работы	Светится зеленый светодиод
Аварийная сигнализация	Световая индикация (мигание желтого светодиодного индикатора), звуковая сигнализация
Перезапуск	Автоматический
Выходное напряжение на исполнительное устройство	8 В (постоянного тока)
Питание	220В, 50 Гц
Потребляемая мощность	1,3 Вт.

При подключении датчика к электросети (220 В), прибор входит в рабочий режим в течении 20 секунд. В этот период происходит тестирование самого устройства и окружающего его воздуха. Указанная операция будет происходить автоматически при каждом отключении датчика от сети.

При нормальных условиях работы (утечки газа нет) – светится светодиод зеленого цвета, индицирующий подключение к электросети и его работоспособность.

В случае, когда концентрация газа превышает допустимый уровень, прибор подает аварийный звуковой сигнал и начинает мигать светодиод желтого цвета, расположенный на лицевой панели. На выходе датчика появляется постоянное напряжение 8 вольт, которое дает команду исполнительному устройству (реле, газовому клапану) на отсечку газа.

Схема установки (расположения) датчика загазованности

КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

- устанавливать датчик загазованности рядом с вентиляционным проемом;

- в ванной комнате, в помещениях с высокой влажностью и агрессивной средой;

- в задымленных помещениях (в местах для курения);

- разбрызгивать вблизи работающего прибора аэрозольные средства от насекомых.

Если газ чуть легче, чем воздух.(L.N.G Природный газ)

Если газ тяжелее, чем воздух.(L.P.G Сжиженный газ)

Устанавливать в пределах 4 м. от котла.

Устанавливать в пределах 30 см. от пола.

Устанавливать в пределах 30 см. от потолка.

Термохимические датчики

Каталитический датчик MSA 94150

Термохимические датчики, основанные на измерении теплового эффекта реакции каталитического окисления газа, применяют для определения концентраций горючих газов. Они состоят из миниатюрного чувствительного элемента, иногда называемого также "шариком", "пеллистором" (Pellistor) или "сигистором" (Siegistor). Последние два являются зарегистрированными торговыми марками серийных устройств. Они изготовлены из электроподогреваемой катушки с платиновой проволокой, на которую сначала нанесена керамическая подложка, например, оксид алюминия, а затем кроющая наружная оболочка из палладиевого или родиевого катализатора, распыленного на подложку из окиси тория.

Действие этого типа датчика основано на том, что при прохождении газо-воздушной смеси на поверхности катализатора возникает горение и выделяющееся тепло повышает температуру шарика. Вызванное зтим увеличение сопротивления платиновой катушки регистрируется мостовой схемой, второе плечо которой не имеет оболочки - катализатора. При малых концентрациях изменение сопротивления находится в прямой зависимости от концентрации газа в окружающей среде. Типичное напряжение на датчике- несколько вольт, ток 0,1-0,3 ампера. Значение Т90 для каталитических датчиков обычно составляет 20 - 30 секунд.

Инфракрасные датчики

Инфракрасные датчики работают по принципу поглощения ИК излучения и предназначены для измерения концентраций многоатомных газов.

Двухатомные газы диатермичны (прозрачны), поэтому поглощения излучения в них нет. Инфракрасные датчики позволяют определять тип газа по длине волны поглощения (например, опасных концентраций метана в воздухе).

Электрохимические датчики

Электрохимические датчики позволяют определять концентрацию газа в смеси по значению электрической проводимости раствора, поглотившего этот газ. Чувствительным элементом датчика является электрохимический сенсор, состоящий из трех электродов, помещенных в в сосуд с электролитом. Чувствительность к различным компонентам определяется материалом электродов и применяемым электролитом. Например, сенсор кислорода представляет собой гальванический элемент с двумя электродами и является источником тока, величина которого пропорциональна концентрации кислорода.

Полупроводниковые датчики

Полупроводниковые датчики состоят из нагревательной пленки, нанесенной на кремниевую подложку, предназначены для измерения концентрации сероводорода.

Фотоионизационные датчики

Фотоионизационные датчики предназначены для измерения концентрации летучих органических соединений в воздушной среде, при условии ее загазованности только одним определяемым компонентом.

При прохождении газа через сенсор молекулы органических и неорганических веществ ионизируются под действием ультрафиолетового излучения. Свободные электроны и ионы создают ток в межэлектродном пространстве. Ток ионизации, величина которого пропорциональна концентрации анализируемого газа, измеряется и сравнивается с пороговой уставкой.

Электрохимические датчики газов

Методы измерения содержания кислорода

Прежде чем привести описание и технические характеристики электрохимических датчиков кислорода производства ЗАО "ИНСОВТ", кратко рассмотрим и сравним существующие способы измерения содержания кислорода в газовых смесях. Физические, химические и конструктивные подробности в рамках данного сайта приведены не будут. За таковыми подробностями следует обратиться к специальной литературе.

Наибольшую точность при измерении газового состава даёт метод хромотографии. Однако, этод способ требует достаточно громоздкой и дорогой аппаратуры. Время, необходимое для такого анализа, для многих задач неприемлемо велико, поэтому рекомендовать подобную методику можно лишь в качестве образцового средства измерения.

Для оперативных измерений применяют термомагнитный или электрохимические методы.

Термомагнитные датчики (сенсоры) кислорода основаны на изменении магнитных свойств молекул кислорода в зависимости от температуры. Датчики этого типа хороши своим длительным ресурсом работы, отсутствием необходимости в калибровке (по крайней мере, потребность в подстройке чувствительности может возникнуть очень редко). К недостаткам можно отнести меньшую, чем у электрохимических сенсоров кислорода, селективность, сравнительно высокое энергопотребление, связанное с необходимостью нагрева газовой смеси. Наконец, конструктивные особенности датчиков таковы, что вырабатываемый ими электрический сигнал зависит от положения в пространстве. Перечисленные недостатки, к которым можно также добавить и большую массу датчика, ограничивают область применения сенсоров стационарными газоанализаторами.

Электрохимические датчики кислорода подразделяются на твёрдоэлектролитные, полярографические и гальванические.

В твёрдоэлектролитном датчике в качестве электролита применяется керамический диоксид циркония. Электролитные свойства диоксида циркония проявляются при весьма высоких температурах (порядка 500-800°C). Эта особенность делает удобным использование циркониевого датчика при измерении содержания кислорода в дымовых газах, имеющих высокую температуру и небольшую концентрацию О₂. Измерение кислорода при комнатных температурах сопряжено с высокими энергозатратами и усложнением конструкции датчика, что связано с необходимостью нагрева газа до высоких температур. Кроме того, при значительных концентрациях кислорода и столь высокой температуре весьма затруднительно удовлетворить требованиям пожаробезопасности.

Наилучшей селективностью обладают электрохимические датчики кислорода с жидким электролитом. Такие датчики подразделяются на полярографические и гальванические. Достоинство полярографического датчика - это малые размеры рабочего электрода, и следовательно, возможность создания сенсора с весьма малыми габаритами. Однако следует учесть, что чем меньше размеры датчика, тем чаще требуется замена электролита в процессе эксплуатации. Другой недостаток полярографического датчика кислорода заключается в необходимости точного поддержания напряжения потенциостатом.

Гальванические датчики кислорода, обладая высокой селективностью, не нуждаются во внешнем источнике питания. Выходной сигнал датчика кислорода гальванического типа прямо пропорционален парциальному давлению кислорода, поэтому для обработки такого сигнала не требуются сложные преобразователи. В простейшем случае для измерения концентрации кислорода можно непосредственно к датчику подключить микроамперметр. Зафиксировав показания такого "газоанализатора" на атмосферном воздухе, объёмная доля кислорода в котором примерно равна 21%, нетрудно по показаниям микроамперметра рассчитать концентрацию кислорода в любой другой газовой смеси. Достоинствами электрохимических сенсоров кислорода гальванического типа являются также их малые габариты и независимость выходного сигнала от положения в пространстве, что наряду с отсутствием энергопотребления делает их незаменимыми в портативных газоанализаторах, предназначенных для работы в труднодоступных местах (шахтах, колодцах), а также во взрыво- и пожароопасных помещениях.

Датчики кислорода производства ЗАО "ИНСОВТ"


ДК-16	ДК-21	ДК-28	ДК-30	ДК-32

ЗАО "ИНСОВТ" выпускает несколько моделей электрохимических сенсоров кислорода гальванического типа, которые различаются габаритными размерами, ресурсом работы и конструктивным исполнением. Имеются модели, специально разработанные для замены импортных сенсоров в аппаратах ингаляционного наркоза (ИН) и искусственной вентиляции лёгких (ИВЛ) зарубежного производства. Будучи полностью взаимозаменяемыми и имея аналогичные характеристики, датчики производства ЗАО "ИНСОВТ" существенно дешевле импортных.

Области применения

Медицина - аппараты ИН и ИВЛ, барозалы и барокамеры оксигенотерапии, кислородные инкубаторы;
Коммунальное хозяйство, теплоэнергетика, охрана труда, газовая промышленность - газоанализаторы и сигнализаторы безопасности;
Биотехнология;
Пищевая промышленность - рефрижераторы и овощехранилища;
Системы пожаробезопасности;
Анализ топочных и выхлопных газов.

Достоинства

Совместимость с аппаратами ИН и ИВЛ фирм Siemens, Ohmeda, Dräger, Engctröm, Erica;
Возможность анализа кислорода в газовых средах с концентрацией СО₂ до 100 % объёмной доли;
Длительный ресурс работы на воздухе (до 5 лет);
Устойчивость при вибрации в диапазоне частот 20 - 2000 Гц с ускорением до 20 g, а также при воздействии одиночных ударов с ускорением 100 g и многократных - с ускорением 40 g и длительностью удара 5-20 мс;
Высокая селективность измерения;
Независимость выходного сигнала от положения в пространстве;
Возможность работы в диапазоне давлений анализируемого газа до 9,8 МПа (ДК-32);
Линейная градуировочная характеристика в диапазоне до 100% О₂;
Герметичное исполнение;
Не требуется дополнительное питание датчика, т.к. он является источником тока;
Не требуются регламентные работы в течение ресурса;
Ресурс может прерываться путём установки (снятия) эксплуатационной заглушки (перемычки).

Условия эксплуатации
Температура, °С	-20 ÷ +50
Относительная влажность, %	0-100
Абс. давление, кПа ДК-16, ДК-21, ДК-28, ДК-30 ДК-32	66-106,7 66-9800

Датчики кислорода, по требованию заказчика, могут выпускаться в различных исполнениях: по виду электролита, по диапазону измерения, по виду электрических выводов, по диапазону термокомпенсации, по быстродействию и др. параметрам.

Технические характеристики
Наименование	ДК-16	ДК-21	ДК-28	ДК-30	ДК-32
Диапазоны измерения рО₂, кПа	0-30 0-100 -	0-30 0-100 -	0-100 - -	0-100 - -	0-30 0-100 0-250
Основная приведённая погрешность, %: - при давлении от 66 до 106,7 кПа - при давлении от 66 до 9800 кПа	±1 -	±1 -	±1 -	±1 -	±1 ±2,5
Выходное напряжение на воздухе, мВ: - для диапазона 0-30 кПа - для диапазона 0-100 кПа - для диапазона 0-250 кПа	15-45 3-15 -	15-45 3-15 -	- - -	- 8-20 -	15-45 3-15 2,5-6
Чувствительность нетермокомпенсированных датчиков, мкА/кПа	0,2-1,3	0,2-1,3	3,0-5,0	0,2-1,3	0,2-1,3
Время установления выходного сигнала Т₉₀ (при 20 °С), с	7-15	7-15	7-15	7-15	15-30
Габаритные размеры, мм, не более	16х30	21х40	30х40	28х22	32х26
Масса, г, не более	15	30	25	40	40
Средний ресурс работы на воздухе, мес.	18	36	18	18	36
Срок гарантии, лет	1	1	1	1	1



рис.1	рис.2