Veelgestelde vragen en antwoorden over sensoren

P punt 1. Hoe vaak moet de sensor herkalibreren worden?

Het interval tussen de initiële kalibratie en herkalibratie hangt af van meerdere factoren, waaronder de bedrijfstemperatuur van de sensor, vochtigheid, drukcondities, de soorten gassen waar het aan wordt blootgesteld, en de duur van de blootstelling.

P punt 2. Hoe groot is het verschil in kruisinterferentie?

De mate van variatie in kruisinterferentie kan aanzienlijk zijn. Dit wordt beoordeeld op basis van tests met een beperkt aantal sensoren, die de reacties van sensoren op niet-doelgassen meten in plaats van op doelgassen zelf. Het is belangrijk om te noteren dat wanneer milieucondities veranderen, de prestaties van de sensor kunnen verschillen en waarden voor kruisinterferentie tot 50% kunnen variëren tussen verschillende batchsen sensoren. Daarom moeten deze variabelen in praktische toepassingen volledig worden overwogen voor nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van de sensor.

P punt 3. Versnelt het gebruik van een pomp voor de sensor de reactie?

Het gebruik van een pomp versnelt niet de eigen reactiesnelheid van de sensor, maar het kan gasmonsters snel en efficiënt door de sensor halen uit moeilijk toegankelijke locaties. Dit laat de pomp de totale respons-tijd van het apparaat beïnvloeden.

P punt 4. Kan er een film of filter voor de sensor worden geplaatst?

Een film of filter kan voor de sensor geplaatst worden voor bescherming, maar het moet ervoor zorgen dat er geen "dode ruimte" ontstaat, wat de respons-tijd van de sensor kan verlengen.

P punt 5. Welke factoren moeten in aanmerking worden genomen bij het ontwerpen van een geschikte monstersysteem?

Bij het ontwerpen van een monstersysteem is het cruciaal om materialen te gebruiken die voorkomen dat gas wordt opgenomen op de oppervlakken van het systeem. De beste materialen omvatten polymers, PTFE, TFE en FEP. Gasconcentratie kan vochtcondensatie veroorzaken, wat de sensor kan blokkeren of leidt tot overstroming, dus passende dehydrators dienen te worden gebruikt—zoals Nafion buis om vocht te verwijderen in het condensatiestadium. Voor hoge-temperatuur gassen dient de monstersgas te worden afgekoeld om aan de temperatuureisen van de sensor te voldoen, en passende filters dienen te worden gebruikt om deeltjesmateriaal te verwijderen. Bovendien kunnen axiale chemische filters in het monstersysteem worden geïnstalleerd om kruisinterferentie van gassen te elimineren.

P punt 6. Wat gebeurt er als de temperatuur van het gas zelf verschilt van die van de sensor?

De eigen temperatuur van de sensor bepaalt zijn minimale weergavestroom, en de temperatuur van het gemeten gasmonster heeft een zekere invloed hierop. De snelheid waarmee gasmoleculen door de poriën naar de sensielektrode gaan, bepaalt het signaal van de sensor. Als de temperatuur van het gas dat door de poriën diffundeert verschilt van de temperatuur van het gas binnenin de sensor, kan dit de gevoeligheid van de sensor tot op zekere hoogte beïnvloeden. Er kunnen lichte drijvingen of tijdelijke stroomveranderingen optreden voordat het apparaat volledig is ingesteld.

P punt 7. Kan de sensor continu worden blootgesteld aan het doelgas?

Zuurstofsensoren kunnen continu zuurstofconcentraties meten binnen een bereik van 0-30% op volumebasis of partiële drukken binnen een bereik van 0-100% op volumebasis.  Toxische gassensoren worden doorgaans gebruikt voor intermitterend toezicht op doelgassen en zijn niet geschikt voor continu toezicht, vooral niet in omgevingen met hoge concentraties, hoge luchtvochtigheid of hoge temperaturen. Om continu toezicht mogelijk te maken, wordt soms een methode toegepast waarbij twee (of zelfs drie) sensoren worden gewisseld, zodat elke sensor maximaal de helft van de tijd aan het gas wordt blootgesteld en de andere helft kan herstellen in frisse lucht.

P punt 8. Welke materialen worden gebruikt voor de sensorklep?

We gebruiken verschillende plasticmaterialen met betrekking tot de compatibiliteit met het interne elektrodesysteem en de eisen aan duurzaamheid van de toepassing. Vaak gebruikte materialen omvatten ABS, polycarbonaatvezel, of polypropyleen. Nog meer gedetailleerde informatie kan gevonden worden in de datasheet van elke sensor.

P punt 9. Is het binnenste van de sensor veilig?

Hoewel er geen certificaat bestaat dat de intrinsieke veiligheid bewijst, kan het product stabiel voldoen aan de eisen voor interne veiligheid.

P punt 10. Hoe test je de circuit?

Drie-elektrode- en vier-elektrodesensoren zijn geschikt voor gebruik in een speciale circuit genaamd een Potentiostaat. Het doel van deze circuit is om het potentiaal van de sensielektrode (en eventueel de hulpelektrode) ten opzichte van de contraelektrode te controleren, terwijl de stroom die binnen of buiten stroomt wordt versterkt. De circuit kan getest worden met de volgende eenvoudige methode:
• Verwijder de sensor.
• Verbind de contraterminal met de bijbehorende terminal in de circuit.
• Meet het potentieel van de sensorterminal (en eventuele auxiliaire terminal). Voor een ongebiaste sensor dient het testresultaat 0 te zijn (±1mV), wat gelijkstaat aan de aanbevolen offsetspanning voor een gebiaste sensor.
• Verbind de sensorterminal (of auxiliaire terminal) met de schakeling om de uitgangsspanning te verkrijgen.
De bovenstaande stappen kunnen in de meeste gevallen bevestigen dat de schakeling normaal functioneert. Na het vervangen en opnieuw vastzetten van de sensor, dient de spanning tussen de sensorterminal en de referentieterminal van een ongebiaste sensor nog steeds nul te zijn, of gelijk te staan aan de aanbevolen offsetspanning van een gebiaste sensor.
In de meeste gevallen kunnen de bovenstaande stappen bevestigen dat de schakeling normaal functioneert. Na het vervangen en opnieuw vastzetten van de sensor, dient de spanning tussen de sensorelektroden en de referentielektroden van een ongebiaste sensor dicht bij nul te liggen, of gelijk te staan aan de aanbevolen offsetspanning van een gebiaste sensor.
Algemeen ly, Sensoren kunnen niet worden schoongemaakt in een typisch reinigingssysteem zonder onherstelbare schade toe te brengen of hun bewakingsprestaties te beïnvloeden. Hoge druk en temperatuur zullen hun afsluiting beschadigen, en actieve chemicaliën zoals ethyleenoxide en waterstofperoxide kunnen de electrocatalysator vernietigen.

P punt 11. Wat gebeurt er als ik de sensor blootstelt aan temperaturen buiten de gespecificeerde bedieningsinstructies?

In mechanisme-terms is lage temperatuur doorgaans geen groot probleem. Het vloeibare elektrolyaat in alle sensoren (met uitzondering van zuurstofsensoren) vriest pas als de temperatuur daalt tot rond de -70°C. Langdurige blootstelling aan extreem lage temperaturen kan echter invloed hebben op de bevestiging van het plastic behuizing op de houder.
Voor zuurstofsensoren: hoewel een hoge zoutinhoud betekent dat ze mogelijk niet meteen beschadigd raken, vriest het elektrolyaat van de zuurstofsensor bij circa -25 tot -30°C, wat uiteindelijk leidt tot sensoruitval.

Temperaturen die de bovengrens overschrijden, zullen druk uitoefenen op de afsluiting van de sensor, wat uiteindelijk leidt tot elektrolytlekken. De plastic materialen die worden gebruikt bij de productie van de meeste sensormodellen worden zacht wanneer de temperatuur 70°C overschrijdt, wat snel leidt tot sensoruitval.

P punt 12. Wat gebeurt er als ik de sensor blootstel aan drukken buiten de gespecificeerde bedieningsinstructies?

Alle sensoren gebruiken vergelijkbare afdichtsystemen, waarbij de hydrofobe eigenschappen van PTFE-materialen voorkomen dat vloeistof uit de sensor loopt (zelfs bij luchthet gat). Als de druk op de ingang van de sensor plotseling toeneemt of afneemt buiten de toelaatbare interne grenzen, kan het membraan en de afdichting van de sensor vervormen, wat lekkage kan veroorzaken.  Als de druk langzaam genoeg verandert, kan de sensor buiten de druktolerantie blijven werken, maar raadpleeg technische ondersteuning voor advies.

P punt 13. Wat zijn de ideale voorwaarden voor het opslaan van sensoren?

Sensoren die in hun oorspronkelijke verpakking worden opgeslagen, verergeren zich doorgaans niet aanzienlijk, zelfs niet na de houdbaarheidsdatum. Voor langdurige opslag raden we aan hete omgevingen te vermijden, zoals ramen die blootstaan aan direct zonlicht.
Als sensoren uit hun oorspronkelijke verpakking zijn gehaald, bewaar ze in een schone plek en vermijd contact met oplosmiddelen of dichte rook, omdat rook mogelijk in de elektroden wordt opgenomen, wat leidt tot functionele problemen. Zuurstofsensoren zijn een uitzondering: zodra ze zijn geïnstalleerd, beginnen ze te worden verbruikt. Daarom worden ze tijdens het transport of opslag in gesloten verpakkingen bewaard met verlaagde zuurstofniveaus bij het lossen.

P punt 14. Wat zijn de elektriciteitsvereisten voor sensoren?

Twee-elektrodesensoren, zoals zuurstofsensoren en twee-elektrode koolstofmonoxidesensoren, genereren elektrische signalen door middel van chemische reacties en hebben geen externe voeding nodig. Drie- en vier-elektrodesensoren moeten echter een potentiostatische schakeling gebruiken en vereisen dus een voeding. In feite heeft de sensor zelf nog steeds geen stroom nodig omdat hij rechtstreeks een uitgangsstroom produceert door oxidatie of reductie van de doorgas, maar de schakeling van de versterker gebruikt wel wat stroom - hoewel dit kan worden teruggebracht tot zeer lage niveaus indien nodig.

P punt 15. Hoe lang houden ingebouwde filters mee?

Sommige sensoren hebben ingebouwde chemische filters om specifieke gassen te verwijderen en kruisinterferentiesignalen te verminderen. Aangezien het filter achter het diffusieraster wordt geplaatst, en gasbinnenkomst via het raster veel minder waarschijnlijk is dan via de hoofdgasleiding, kunnen kleine hoeveelheden chemisch medium lang meegaan.
In het algemeen hebben de filter en de sensor een vergelijkbare verwachte levensduur voor de vereiste toepassing, maar in strenge omstandigheden (bijvoorbeeld emissiebewaking) kan dit uitdagend zijn. Voor dergelijke toepassingen raden we sensors aan met vervangbare ingebouwde filters, zoals de Series 5 sensors.
Voor sommige verontreinigingen verwijdert de filter deze niet door chemische reacties, maar door adsorptie, waardoor het gemakkelijk kan worden overbelast door hoge concentraties - organische dampen zijn een typisch voorbeeld.

P punt 16. Wat gebeurt er als de gespecificeerde maximale belasting wordt overschreden?

De "maximale belasting" verwijst specifiek naar of de sensor een lineaire respons kan onderhouden en snel herstelt na blootstelling aan het doelgas voor meer dan 10 minuten. Als de belasting toeneemt, zal de sensor geleidelijk aan niet-lineaire responsen vertonen en langer hersteltijd nodig hebben, omdat de sensiele elektrode niet al de gediffundeerde gas kan verbruiken.
Bij een toegenomen belasting verzamelt gas zich binnen de sensor en diffuseert het naar interne ruimtes, waar het mogelijk reageert met de tegenpool en het potentiaal verandert. In dit geval kan de sensor lang (dagen) nodig hebben om te herstellen, zelfs wanneer hij wordt geplaatst in schone lucht.
Een andere rol van de schakelingontwerp is ervoor te zorgen dat de sensor zo snel mogelijk herstelt van hoge belastingen, omdat de versterker in de schakeling geen stroom- of spanningssaturatie veroorzaakt tijdens het signaalgenereren. Als de versterker de stroom naar de sensor wel beperkt, zal dit de snelheid beperken waarmee de sensielektrode gas consumeert, wat onmiddellijk leidt tot gasopbouw binnen de sensor en de hierboven beschreven potentiaalveranderingen.
Ten slotte, selecteer een weerstand die is verbonden met de sensielelectrode om te waarborgen dat zelfs bij plotselinge spanningendalingen bij de hoogste voorspelbare gasconcentratie, de verandering niet meer dan een paar millivolt overschrijdt. Grotere spanningendalingen over de weerstand zouden soortgelijke veranderingen in de sensielelectrode kunnen veroorzaken, wat hersteltijd vereist nadat het gas is verwijderd.

P punt 17. Hoeveel zuurstof is nodig voor de juiste werking van de sensor?

Sensoren die uitkomsten genereren door oxidatie van het doelgas (bijvoorbeeld koolmonoxide-sensoren) hebben zuurstof nodig aan de counter-electrode om de zuurstof te compenseren die wordt verbruikt door de oxidatiereactie. Meestal wordt een maximum van enkele duizenden ppm zuurstof benodigd, wat wordt geleverd door de zuurstof in het monstersamplegas. Zelfs als het samplegas geen zuurstof bevat, heeft de sensor voldoende interne zuurstofvoorraad voor korte perioden.
Voor de meeste sensoren heeft de counter elektrode ook een kleine hoeveelheid zuurstof nodig. Als de sensor continu in een zuurstofarme omgeving werkt, zal hij uiteindelijk onjuiste waarden produceren.

P punt 18. Waarom is de sensorlezing lager dan gespecificeerd?

Er zijn veel redenen voor verschillen in klantmetingen, wat het cruciaal maakt om apparatuur te ontwerpen op basis van de toelaatbare kalibreringsbereik van de sensor en de natuurlijke afname van de uitkomsten gedurende zijn dienstleven. Enkele oorzaken die we hebben geïdentificeerd zijn:

· Het gebruik van verschillende stroomversnellingen

· Het plaatsen van extra diffusiegrid (bijv., vlamremmers of PTFE-membraan) voor de sensor, vooral als er een grote dode ruimte is tussen het grid en de sensor

· "Plakken" van gas met absorberend buiswerk of koperen kalibratoren (bijv., gasblikken besmet door chloor; stikstofblikken aangetast door zuurstofinbraak)

· Gebruik van cilinders buiten de door de fabrikant aangeraden minimumpressure

· Gebruik van "lucht" cilinders met verdunne mengsels

· Mislukken om drukschommelingen in het monstersysteem adequaat te dempen

· De ontwerp van het testapparaat heeft een belangrijke invloed op het meetsein van brandstofsensoren

P punt 19. Hoe verbind je de sensor?

Sensoren worden doorgaans verbonden met apparatuur via PCB-connectors. Sommige sensoren gebruiken alternatieve verbindingen (bijv., data-poorten of specifieke connectors); raadpleeg de bijbehorende productdatasheets voor details.
Voor sensoren die zijn verbonden via PCB-connectors, ver soldert u de PCB-connector niet rechtstreeks aan de apparatuur . Rechtstreeks solderen kan schade aan de producthuisvesting en onzichtbare interne schade veroorzaken.

P punt 20. Is temperatuurgegevens beschikbaar?

Temperatuurgegevens zijn beschikbaar voor de meeste producten en worden gespecificeerd in de gegevens van elk product  plaat.

P punt 21. Wat is de aanbevolen houdbaarheid?

De maximale aanbevolen houdbaarheid voor sensoren is zes maanden. Tijdens deze periode moeten sensoren worden opgeslagen in een schoon, droog vat tussen 0°C en 20°C, niet in omgevingen met organische oplosmiddelen of brandbare vloeistoffen. Onder deze omstandigheden kunnen sensoren tot zes maanden worden opgeslagen zonder dat hun verwachte dienstleven wordt verkleind.

P punt 22. Waarom is er een minimumdebietvereiste?

De minimumdebietvereiste voor sensoren wordt volledig bepaald door ontwerpprincipes, mediumkenmerken, meetnauwkeurigheid en praktische toepassingsbehoeften. Bij het selecteren en gebruiken van sensoren moeten gebruikers geschikte sensoortypen en debietbereiken kiezen op basis van specifieke toepassingsscenario's en meetvereisten.

P punt 23. Wat veroorzaakt sensoruitval?

Elektrochemische sensoren kunnen worden gebruikt in verschillende omgevingen, inclusief sommige strenge condities, maar moeten tijdens opslag, installatie en bedrijf worden beschermd tegen blootstelling aan hoge concentraties van oplosmiddelvaporiën.

Formaldehyde is er bekend om nitraatstofmonoxidesensoren binnen een korte tijd uit te schakelen, terwijl andere oplosmiddelen onjuist hoge baselines kunnen veroorzaken. Bij het gebruik van printplaat (PCB) sensoren, installeer dan beperkt andere componenten voordat de sensor wordt gemonteerd. Gebruik geen lijm of werk niet in de buurt van elektrochemische sensoren , omdat dergelijke oplosmiddelen scheuren in kunststof kunnen veroorzaken.

Catalytische parelsensoren

Bepaalde stoffen kunnen catalytische parelsensoren vergiftigen en moeten uit de buurt van de sensor worden gehouden. De faalmecanisme kan omvatten:

· Giftigheid : Sommige verbindingen breken af op de katalysator en vormen een stabiele barrière op het oppervlak. Langdurige blootstelling leidt tot een onherstelbaar verlies van de gevoeligheid van de sensor. De meest voorkomende stoffen zijn lood, sulfiden, silicium en fosfaten.

P punt 24. Reactie-inhibitie

Andere verbindingen, met name waterstofzilver en haloogenverbindingen, kunnen door de catalyst worden geabsorbeerd of nieuwe verbindingen vormen bij absorptie. Deze absorptie is zo sterk dat het reactiesites blokkeert, waardoor normale reacties worden onderdrukt. Dit verlies van gevoeligheid is tijdelijk - de gevoeligheid herstelt zich na een periode waarin de sensor in schone lucht werkt.

De meeste verbindingen vallen meer of minder in een van de bovenstaande categorieën. Als zulke verbindingen aanwezig kunnen zijn in praktische toepassingen, dan mag de sensor niet worden blootgesteld aan verbindingen waarvan hij niet bestand is.