Faceți cunoștință cu senzorii de gaz de la SGX Sensortech

Senzorii inovatori pentru măsurarea concentrației de gaze inflamabile și toxice au fost dezvoltați pentru medii industriale solicitante, de exemplu, pentru industria minieră, a gazelor, petrolieră sau chimică, și pentru fiecare zonă în care există un risc de scurgere de gaze periculoase și un risc direct de explozie la locul de muncă. 

Miroslav Piskor, specialistul în produse al SOS electronic, a pregătit o prezentare generală a senzorilor de gaz de la SGX Sensortech, pe care noi i-am inclus în gama noastră de produse.

SGX Sensortech - producător de senzori de gaz din Neuchatel, Elveția

SGX Sensortech a fost fondată inițial în mai 2012, și reunea companii cunoscute anterior ca: e2v industrial gas sensors cu sediul în Chelmsford, e2v microsensors și MiCS Microsensors cu sediul în Neuchatel. Din octombrie 2016, SGX face parte din divizia Amphenol Advanced Sensors. Sediul central se află în Neuchatel, Elveția, cu facilități de cercetare-dezvoltare și producție în Elveția, Polonia și China, cu o capacitate combinată de producție de câteva milioane de senzori pe an.

Compania SGX Sensortech este specializată în:

• senzori electrochimici
• senzori catalitici - pelistori
• Senzori NDIR
• senzori de conductivitate termică
• senzori semiconductori
• senzori pentru detectarea scurgerilor de hidrogen și a exploziei termice a acumulatorilor

Tehnologie și produse

Senzori electrochimici

Prezența gazului țintă produce o reacție chimică între gazul și oxigenul conținut în senzor. Această reacție produce un curent mic, care este proporțional cu concentrația gazului prezent.

SGX Sensortech oferă seriile de senzori SGX-4, EC4 și PS4 pentru sisteme portabile și seria SGX-7 pentru aplicații fixe.

Aplicații

• 
  Aplicații de siguranță (gaze toxice) pentru dispozitive portabile și fixe
• Minerit
• Parcări și spații subterane
• Domeniul medical
• Prelucrarea petrolului și a gazelor
• Controlul proceselor
• Creșterea animalelor și agricultură
• Depozitarea alimentelor
• Cultivarea culturilor

Senzori catalitici - Pelistor

Senzorii pelistor sunt senzori de gaz care detectează gazele și vaporii combustibili din aer (sau din atmosfera care conține oxigen) în concentrații până la limita inferioară de explozie sau LEL. Elementul de detecție constă într-un mic "pelete" ceramic, cu un catalizator care înconjoară un fir de platină (rezistor), astfel încât termenul "pelistor" este o combinație dintre cuvintele "pelete" și "rezistor".

Senzorul catalitic conține un element de detecție - un detector și un element de compensare - un compensator. Curentul care trece prin firul de platină al detectorului încălzește materialul catalitic la aproximativ 500 °C. La această temperatură, materialul catalitic poate arde gazul țintă, ceea ce duce la o creștere a temperaturii și o creștere a rezistenței sârmei din platină. Pentru a compensa influențele mediului, cum ar fi temperatura și presiunea, detectorul este cuplat din fabrică la un compensator care nu are un strat catalitic. Detectorul și compensatorul sunt, de obicei, conectați la puntea Wheatstone împreună cu rezistoarele. Semnalul de ieșire este proporțional cu concentrația de gaz.

SGX oferă senzori catalitici precum:

• perechi de pelistori
• perechi de pelistori în carcase cu certificare VQ500 și MP7217/7227 ATEX/IECEx pentru dispozitive portabile
• perechi de pelistori în carcasă cu certificare VQ600 ATEX/IECEx pentru sisteme fixe. 

Senzori NDIR

Senzorul NDIR (Non-Dispersive Infra-Red/Infraroșu nedispersiv) se folosește de faptul că moleculele de gaz țintă absorb radiații infraroșii de anumite lungimi de undă. Cu cât concentrația gazului este mai mare, cu atât gazul absoarbe mai multe radiații. De exemplu, banda de la 4,2 la 4,3 μm are absorbția maximă pentru CO2 și absorbția minimă pentru alte gaze din aer, pe când metanul își are nivelul maxim de absorbție la 3,23 μm.

Toți senzorii NDIR SGX, cu excepția IR31SE, utilizează o configurație cu două canale, cu canal activ și canal de referință. Semnalul de la canalul de referință este utilizat pentru a compensa modificările intensității lămpii IR în timp sau în cazul modificării reflectivității cavității optice și a transmisiei filtrelor infraroșii din fața detectoarelor.

SGX oferă o gamă largă de senzori NDIR cu ieșiri analogice:

• pentru un singur gaz/canal unic, necertificat: IR31SE
• pentru un singur gaz/canal dublu, necertificat: Seria IR3, cu excepția IR31SE
• pentru un singur gaz/canal dublu, certificare ATEX / IECEx: Seria IR1, 1, 2
• pentru un singur gaz/canal dublu, certificare ATEX / IECEx, pentru aplicații miniere: Seria IR2, 1, 2
• pentru două gaze/trei canale, certificare ATEX/IECEx: Seria IR15T
• pentru două gaze / trei canale, certificare ATEX / IECEx, aplicații miniere: Seria IR25T
• capete de senzori - pentru un singur gaz / canal dublu, certificare ATEX / IECEx: Seria IR600
• pentru un singur gaz/canal dublu, certificare ATEX / IECEx, cu ieșire UART și analogică: Seriile INIR și INIR2

Senzori de conductivitate termică

Senzorii de conductivitate termică sunt adecvați pentru măsurarea concentrației de gaze care au o conductivitate termică semnificativ diferită de gazul de referință, de obicei aerul. Printre acestea se numără hidrogenul, heliul și metanul.

Senzorul constă în două elemente de detectare identice, similare compensatoarelor utilizate la senzorii catalitici. Elementul de detecție este poziționat astfel încât să permită expunerea la gazul țintă. Elementul de referință este amplasat într-o carcasă etanșă care conține aer, nefiind expus la gazul țintă. Atunci când senzorul este expus la gazul țintă, conductivitatea termică a atmosferei din jurul elementului de detecție se modifică, ducând la pierderi de căldură mai mari sau mai mici, ceea ce duce la o scădere sau creștere a temperaturii elementului de detecție și, prin urmare, a rezistenței acestuia.

Senzorii de conductivitate termică nu sunt selectivi, deci sunt potriviți numai pentru aplicații în care gazul țintă este cunoscut.

SGX Sensortech oferă senzori de conductivitate termică, precum

• perechi de pelistori
• perechi de pelistori în carcasă cu certificare ATEX / ICEX (VQ500 pentru dispozitive portabile și VQ600 pentru dispozitive fixe).

Aplicații pentru senzori catalitici, senzori de conductivitate termică și senzori NDIR

• Detectarea scurgerilor de gaz
• Minerit
• Controlul proceselor
• Aplicații de siguranță (soluții portabile și fixe)
• Prelucrarea petrolului și a gazelor
• Sisteme de răcire

Senzori cu semiconductori din metal-oxid

SGX produce senzori cu semiconductori din metal-oxid (MOS) folosind tehnologia MEMS (Micro Electro Mechanical System), combinând un strat de detecție compus din nano-particule MOS cu un încălzitor din polisiliciu brevetat.

Stratul de detecție este încălzit de un încălzitor, ceea ce face ca oxigenul din atmosferă să fie absorbit la granițele nanoparticulelor sub formă de ioni încărcați negativ. Ionii de oxigen leagă electronii și, astfel, duc la formarea unui strat epuizat, ceea ce duce la o rezistență crescută a stratului de detecție (rezistența de bază Ro).

Prezența gazelor oxidante, cum ar fi ozonul, face ca mai mult oxigen să fie absorbit, ceea ce duce la creșterea rezistenței. Pe de altă parte, gazele reducătoare, precum CO, reacționează cu ionii de oxigen absorbiți, iar electronii legați anterior devin din nou disponibili ca purtători de sarcină în elementul sensibil, ceea ce duce la scăderea rezistenței.

Senzorii de gaz cu semiconductori sunt mai complecși decât alți senzori, deoarece combină efectele termice, chimice și electrice. Rezistența de bază Ro poate varia foarte mult de la senzor la senzor și în funcție de condițiile de măsurare, de aceea SGX recomandă evaluarea modificării relative a rezistenței de detecție Rs în comparație cu rezistența de bază Ro; S = (Rs - Ro) / Ro, care permite detectarea modificărilor concentrației de gaz.

Senzori de detectare a scurgerilor de hidrogen și a avalanșelor termice în baterii

SGX oferă senzori robuști IP6K7:

• BLD1 - hidrogen, interfață CAN 500 kbps
• BLD2 - hidrogen, monoxid de carbon, interfață CAN 500 kbps
• TRDU5 - (unitate de detecție a avalanșelor termice) - Hidrogen + monoxid de carbon + amoniac + Rel. Umiditate + Temperatură + Presiune, LIN 2.1 / 19 200 Baud

Aceștia sunt potriviți pentru detectarea scurgerilor de hidrogen în rezervoarele de stocare, celulele de combustibil și stațiile de încărcare cu hidrogen și EV și pentru detectarea timpurie a avalanșelor termice în bateriile Li-ion.

Comparație tehnologică

Tabelul de mai jos vă oferă o comparație a caracteristicilor oferite de diferite tehnologii de senzori.

Kituri de evaluare

SGX oferă kitul de evaluare ECVQ-EK3 pentru senzorii de gaze catalitice și electrochimice, IR-EK2 pentru seria de senzori NDIR cu ieșire analogică (IRxxx), INIR-EK4 pentru seria INIR și INIR2 și MICS-EK1 pentru senzorii MOS.

Vă interesează mai multe informații despre produsele SGX Sensortech sau sfaturi tehnice la alegerea unui produs? Sau poate că aveți o altă întrebare sau cerere? Completați următorul formular, iar noi vă vom ajuta cu plăcere.