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智能型紅外線光學氣體濃度傳感器作用原理 傳感器是如何工作的

時間:2020-08-11    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
一、總覽
Detcon公司系列紅外線氣體傳感器是基于先進的光學傳感技術(shù)設(shè)計用以探測可燃性烷烴類氣體或二氧化碳氣體的傳感器。這種傳感器以無干擾、智能化為特征。簡單的菜單式校準及模塊化設(shè)計和組裝簡化了安裝、維護和調(diào)試。600系列紅外線氣體傳感器預(yù)留了與外部系統(tǒng)進行通訊的多種選擇,包括:4-20mA, RS-485數(shù)據(jù)總線及3個繼電器。500系列則只提供標準的4-20mA輸出。這種獨特的紅外線氣體傳感器經(jīng)實踐證明工作穩(wěn)定可靠且所需的階段性維護最少。此外,Detcon公司的產(chǎn)品質(zhì)量保證決定了擁有本產(chǎn)品的低成本。

二、紅外線傳感器工作原理
被檢測氣體通過一個燒結(jié)的不銹鋼阻火器進入氣室。氣室中有一盞燈提供循環(huán)的紅外光源。光源在氣室中反射并終止于兩個熱電感應(yīng)片上。兩個感應(yīng)片一個是“活躍感應(yīng)片”,另一個是“參照感應(yīng)片”。每個熱電感應(yīng)片都各自輸出一個電平以顯示與其表面接觸的紅外光的強度?!盎钴S感應(yīng)片”上覆蓋著一層濾光材料,它能透過紅外光譜中被測氣體所吸收的那一段光譜;而“參照感應(yīng)片”上覆蓋著的濾光材料能透過紅外光譜中被測氣體不吸收的光譜。當被測氣體進入氣室時,氣體吸收了紅外光輻射的一段,這樣從活躍感應(yīng)片上輸出的信號也就相應(yīng)減弱。而盡管有被測氣體存在,“參照感應(yīng)片”上的信號電平保持不變?!盎钴S感應(yīng)片”和“參照感應(yīng)片”上輸出電平的比率就可用于計算被測氣體的濃度。因為測量中用的是兩個感應(yīng)片上的電平比率,光源強度及光源反射路徑反導致的誤差就可消去,保證了測量精度。

三、外線氣體傳感器在以下應(yīng)用環(huán)境下是理想的選擇:
頻繁的催化毒氣曝露
頻繁的高可燃性氣體排放
缺氧環(huán)境
探測不易實現(xiàn)的環(huán)境
典型應(yīng)用
遠洋作業(yè)平臺及鉆井平臺
煉油廠
石化廠
壓縮天然氣及液化氣處理
廢水處理
化工廠
泵站
熱電廠
地下儲藏室
戶內(nèi)及戶外空氣質(zhì)量監(jiān)測
提高石油產(chǎn)出率
農(nóng)業(yè)溫室的監(jiān)測及控制
水果及農(nóng)產(chǎn)品的倉儲及運輸中的監(jiān)測
飲料生產(chǎn)及灌瓶過程的監(jiān)測

風速傳感器是可連續(xù)監(jiān)測上述地點的風速、風量(風量=風速x橫截面積)大小,能夠?qū)λ幭锏赖娘L速風量進行實時顯示,是礦井通風安全參數(shù)測量的重要儀表。其傳感器組件由風速傳感器、風向傳感器、傳感器支架組成。主要適用于煤礦井下具有瓦斯爆炸危險的各礦井通風總回風巷、風口、井下主要測風站、扇風機井口、掘進工作面、采煤工作面等處,以及相應(yīng)的礦產(chǎn)企業(yè)。、

原理

超聲波渦接測量原理

超聲波風速傳感器是利用超聲波時差法來實現(xiàn)風速的測量。聲音在空氣中的傳播速度,會和風向上的氣流速度疊加。若超聲波的傳播方向與風向相同,它的速度會加快;反之,若超聲波的傳播方向若與風向相反,它的速度會變慢。因此,在固定的檢測條件下,超聲波在空氣中傳播的速度可以和風速函數(shù)對應(yīng)。通過計算即可得到的風速和風向。 由于聲波在空氣中傳播時,它的速度受溫度的影響很大;本風速儀檢測兩個通道上的兩個相反方向,因此溫度對聲波速度產(chǎn)生的影響可以忽略不計。

通過壓差變化原理

在流動方向上設(shè)置一個固定的障礙物(孔板、噴嘴等),這樣根據(jù)流速不同便會產(chǎn)生一個壓差。通過測量壓差,可以轉(zhuǎn)換成流速的測量。

熱量轉(zhuǎn)移原理

根據(jù)卡曼渦街理論,在無限界流場中垂直插入一根無限長的非線性阻力體(即旋渦發(fā)生體C,風速傳感器的探頭橫桿),當風流流經(jīng)旋渦發(fā)生體C時,在漩渦發(fā)生體邊緣下游側(cè)會產(chǎn)生兩排交替的、內(nèi)旋的旋渦列(即氣流旋渦),而旋渦的產(chǎn)生頻率f正比于流速V,用公式表示如下:

f=St V/d;

因此超聲波風速傳感器就是利用超聲波旋渦調(diào)制的原理來測定旋渦頻率的 。

注意事項

兩個禁止:

1、禁止在可燃性氣體環(huán)境中使用風速傳感器,

2、禁止將風速傳感器探頭置于可燃性氣體中。

七個不要:

1、不要拆卸或改裝風速傳感器;

2、不要將探頭和風速計本體暴露在雨中;

3、不要觸摸探頭內(nèi)部傳感器部位;

4、不要將風速計放置在高溫、高濕、多塵和陽光直射的地方;

5、不要用揮發(fā)性液體來擦拭風速傳感器;

6、不要摔落或重壓風速傳感器;

7、不要在風速計帶電的情況下觸摸探頭的傳感器部位。

三個務(wù)必:務(wù)必按照使用說明書的要求正確使用風速傳感器;在使用中,如遇風速傳感器散發(fā)出異常氣味、聲音或冒煙,或有液體流入風速計內(nèi)部,務(wù)必立即關(guān)機取出電池;風速傳感器長期不使用時,務(wù)必取出內(nèi)部的電池。

1、風向傳感器從包裝箱內(nèi)取出后組裝,注意點是:風標桿沿箭頭方向插入;風向標前后重量應(yīng)調(diào)平衡、前后兩翼板應(yīng)與旋轉(zhuǎn)軸線在同一平面內(nèi);指北桿與指北線應(yīng)在同一方向。

2、傳感器組件由風速傳感器、風向傳感器、傳感器支架組成。組裝時傳感器應(yīng)分別先連接各自的插件、再套裝在支架套筒上,旋緊螺釘。

3、傳感器工作電壓通常為直流5伏,由于內(nèi)裝防雷器件,實際工作電壓不得高于6伏。




    振動傳感器按照直接測量的物理量分為位移傳感器、速度傳感器和加速度傳感器。

 


    顧名思義,振動位移傳感器(常用電渦流傳感器)測量的是位移量(間隙變化),振動速度傳感器測量的是速度,振動加速度傳感器測量的是加速度。速度經(jīng)過一次積分可以成為位移,加速度經(jīng)過1、2次積分可以變成速度和位移,但積分通常會引起誤差。


    傳感器的選擇與測量的部位和振動頻率有關(guān)。


    一般認為,在低頻范圍內(nèi),振動強度與位移成正比;在中頻范圍內(nèi),振動強度與速度成正比;在高頻范圍內(nèi),振動強度與加速度成正比。大型旋轉(zhuǎn)機械通常用裝在軸承上的非接觸式電渦流位移傳感器來測量轉(zhuǎn)子軸頸的相對振動,用裝在機器殼體上的磁電式速度傳感器或壓電式加速度傳感器來測量振動,齒輪和滾動軸承的振動用加速度傳感器來測量。


    振動位移具體地反映了間隙的大小,振動速度反映了能量的大小,振動加速度反映了沖擊力的大小。由于振動能量能夠比較準確反映振動的強弱,目前的振動標準傾向于用振動烈度(速度有效值)來作為判斷設(shè)備的振動狀態(tài)。







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