محسات الغاز من المصنعين متصلين بالإنترنت

حساسات الغاز، أو كاشفات الغاز، هي مكونات إلكترونية تكتشف تركيز غازات معينة في الهواء المحيط أو في مخاليط الغازات وتحولها إلى إشارة كهربائية.

لا غنى عنها في تطبيقات السلامة والبيئة والأتمتة.

ستجد أدناه كيفية عمل الأنواع المختلفة من حساسات الغاز، ومجالات تطبيقها والاتجاهات والتطورات في هذا المجال:

كيف تعمل حساسات الغاز:

هناك عدة أنواع مختلفة من حساسات الغاز، اعتمادًا على مبدأ التشغيل الفيزيائي أو الكيميائي. وفيما يلي أهم الأنواع:

1. حساسات الغازات شبه الموصلة (حساسات MOS):
   المبدأ: التغير في المقاومة الكهربائية لأشباه الموصلات عند ملامسة الغاز.
   المادة: في الغالب أكسيد القصدير (SnO₂).
   الغازات النموذجية: غاز ثاني أكسيد الكربون، غاز ثاني أكسيد الكربون، غاز البترول المسال.
   المزايا: غير مكلفة، مدمجة، منخفضة الصيانة.
   العيوب: الحساسيات المتقاطعة، تعتمد على درجة الحرارة.
2. مجسات الغازات الكهروكيميائية:
   المبدأ: تفاعل كيميائي للغاز عند قطب كهربائي يولد تدفق تيار.
   الغازات النموذجية: المشارك المشاركة، لا₂، لا₂، o₃، so₂.
   المزايا: انتقائية للغاية، دقة جيدة.
   العيوب: عمر خدمة محدود (1-3 سنوات)، حساس للتأثيرات البيئية.
3. مجسات الغاز بالأشعة تحت الحمراء (NDIR):
   المبدأ: قياس امتصاص الأشعة تحت الحمراء بواسطة غازات معينة.
   الغازات النموذجية: CO₂، CH₄، HCs.
   المزايا: دقة عالية، عدم استهلاك مواد القياس.
   العيوب: أكثر تكلفة، تصميم أكبر.
4. كاشفات التأين الضوئي (PID):
   المبدأ: تأين الجزيئات بواسطة الأشعة فوق البنفسجية ← قياس التيار.
   الغازات النموذجية: المركبات العضوية المتطايرة (المركبات العضوية المتطايرة) والمذيبات.
   المزايا: حساس للغاية (نطاق جزء في البليون).
   العيوب: باهظة الثمن، حساسة للرطوبة.
5. المجسات الحفازة:
   المبدأ: احتراق الغازات القابلة للاحتراق على محفز ← ارتفاع درجة الحرارة ← تغير المقاومة.
   الغازات النموذجية: الميثان والبروبان والهيدروجين.
   المزايا: قوية وموثوقة مع الغازات القابلة للانفجار.
   العيوب: استهلاك الأكسجين، أقل انتقائية.

استخدام مستشعرات الغاز:

1. مراقبة السلامة:
أجهزة إنذار أول أكسيد الكربون في المنازل.
الحماية من الانفجارات في المنشآت الصناعية.
الكشف عن تسرب الغاز في المصافي.
الغازات الهامة: أول أكسيد الكربون، والميثان، وغاز الهيدروجين، والبروبان، وغاز البترول المسال.

2. المراقبة البيئية:
محطات قياس جودة الهواء
أنظمة إنذار الضباب الدخاني
التحكم في الانبعاثات
الغازات الهامة: NOـ NO، SO₂، CO₂، O₃، المركبات العضوية المتطايرة

3. الطب والتكنولوجيا الحيوية:
تحليل غازات التنفس (على سبيل المثال لأجهزة تحليل التنفس أو أجهزة التشخيص)
قياس ثاني أكسيد الكربون لأجهزة التنفس الصناعي
الغازات المهمة: CO₂، NH₃، الأسيتون

4. الزراعة والأغذية:
مراقبة عمليات النضج (مثل الإيثيلين)
تخزين الفاكهة والخضروات (CO₂، O₂)
مراقبة التخمير
الغازات المهمة: ثاني أكسيد الكربون₂، الإيثيلين، النيتروجين

5. صناعة السيارات:
التحكم في غاز العادم (مسبار لامدا)
جودة الهواء الداخلي
الغازات المهمة: أول أكسيد الكربون، وأكاسيد النيتروجين، وثاني أكسيد الكربون، والهيدروكربون

6. المنزل الذكي وإنترنت الأشياء
مراقبة الهواء الداخلي
التحكم الذكي في التهوية
أنظمة التحذير من الدخان والغازات
أجهزة الاستشعار: غالبًا ما تكون مقترنة بقياس درجة الحرارة والرطوبة والجسيمات

الاتجاهات والتطورات في مجال مستشعرات الغاز:

• التصغير: أجهزة استشعار الغازات MEMS للأجهزة المحمولة والأجهزة القابلة للارتداء.
• تكنولوجيا أجهزة الاستشعار المتعددة: أجهزة استشعار مدمجة لعدة غازات.
• تكنولوجيا المستشعرات المدعومة بالذكاء الاصطناعي: التعرف على الأنماط ومخاليط الغازات من خلال التعلم الآلي.
• الأنظمة اللاسلكية: التكامل في منصات إنترنت الأشياء للمراقبة عن بُعد.

أجهزة استشعار الغاز هي مكونات أساسية في العديد من التطبيقات المتعلقة بالسلامة والبيئة. واعتمادًا على مبدأ القياس، فإنها تقدم نقاط قوة وضعف مختلفة من حيث الدقة والانتقائية والتكاليف وبيئة التشغيل.
وبشكل عام، لا غنى عن مجسات الغاز بشكل عام لضمان السلامة والصحة وحماية البيئة في مختلف مجالات الحياة. يعتمد اختيار نوع المستشعر المناسب اعتمادًا كبيرًا على التطبيق المحدد.

ستجد أدناه لمحة عامة عن أهم المعايير التي يجب الانتباه إليها عند شراء حساسات الغاز:

عند شراء حساسات الغاز، يعد الاختيار الدقيق أمرًا بالغ الأهمية لضمان السلامة والدقة والفعالية من حيث التكلفة على المدى الطويل.

• قبل اختيار نوع المستشعر، يجب أن يكون من الواضح ما هي الغازات التي سيتم اكتشافها.
• من المهم أيضًا معرفة ما إذا كانت الغازات سامة أو قابلة للانفجار أو ذات صلة بالبيئة.
• بعض أجهزة الاستشعار محددة للغاية، والبعض الآخر يتفاعل مع مجموعة واسعة من الغازات - وهذا يمكن أن يكون ميزة وعيبًا في نفس الوقت.
• مثال: الحساس الكهروكيميائي مفيد لغاز ثاني أكسيد الكربون، في حين أن حساس NDIR أكثر ملاءمة لغاز ثاني أكسيد الكربون.
• البيئة التي سيعمل فيها المجس لها تأثير كبير على عمر الخدمة والأداء.
• تتفاعل أجهزة الاستشعار بشكل مختلف مع الظروف البيئية القاسية مثل درجة الحرارة والرطوبة.
• يمكن أن يؤدي وجود الغبار أو الأبخرة أو المواد الكيميائية إلى إضعاف الحساسات أو تدميرها.
• في المناطق الخطرة، تكون الحساسات الحاصلة على شهادة ATEX أو IECEx إلزامية.
• يجب أن يكون الحساس قادرًا على قياس التركيزات المتوقعة بشكل موثوق:
• يجب أن يتطابق نطاق القياس مع التركيزات النموذجية للغاز المستهدف.
• يعد حد الكشف المنخفض مهمًا بشكل خاص للغازات السامة أو المركبات العضوية المتطايرة (على سبيل المثال في نطاق جزء في البليون).
• الدقة والخطية مهمان بشكل خاص للقياسات الدقيقة، خاصة في تكنولوجيا قياس العمليات.
• تتفاعل العديد من المستشعرات ليس فقط مع الغاز المستهدف، ولكن أيضًا مع الغازات المماثلة. يمكن أن تؤدي هذه الحساسية المتقاطعة إلى قياسات غير صحيحة.
• غالبًا ما تشير أوراق بيانات الشركة المصنعة إلى مدى قوة تفاعل الحساس مع الغازات الأخرى.
• يمكن علاج ذلك عن طريق المعايرة بالغاز المستهدف أو استخدام أنظمة الترشيح.
• تخضع حساسات الغاز للتقادم والتآكل الكيميائي - وبالتالي تلعب تكاليف الصيانة دورًا رئيسيًا.
• ما هي فترات المعايرة؟ تتطلب بعض أجهزة الاستشعار معايرة شهرية، والبعض الآخر معايرة سنوية فقط.
• ما هو عمر الخدمة؟ غالبًا ما يبلغ العمر التشغيلي لأجهزة الاستشعار الكهروكيميائية من 2-3 سنوات فقط؛ بينما تدوم أجهزة استشعار NDIR لفترة أطول بكثير.
• تعد قابلية تبديل وحدة الاستشعار ميزة للتشغيل على المدى الطويل.
• اعتمادًا على التطبيق، يكون نوع الحصول على البيانات أمرًا حاسمًا:
• غالبًا ما توفر أجهزة الاستشعار الرقمية دقة أعلى وقابلية أقل للتداخل.
• ضمان التوافق مع الأنظمة الحالية، مثل Modbus وCAN و4-20 مللي أمبير وLURa وMQTT.
• تعمل الميزات الذكية مثل التشخيص الذاتي أو المعايرة التلقائية أو تعويض درجة الحرارة على زيادة الموثوقية التشغيلية.
• يتم تحديد معايير معينة في العديد من الصناعات، على سبيل المثال:
• ATEX/IECEx للأجواء التي يحتمل أن تكون قابلة للانفجار.
• معايير ISO/EN: للقياس البيئي أو في مجال السلامة المهنية.
• الموافقات الطبية: للاستخدام في التشخيص أو التهوية.
• ليس المهم فقط سعر الشراء. المهم هو مدى تكلفة المستشعر على مدى عمره التشغيلي الكامل.
• تعمل تقنيات مثل إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي على تغيير استخدام أجهزة الاستشعار. عند إجراء عمليات شراء جديدة، يجب الانتباه إلى النمطية وقابلية التوسعة.
• لا يقدم المُصنِّع أو المورد الموثوق به منتجًا فحسب، بل يقدم أيضًا
• التوثيق الفني، والتدريب على المعايرة والصيانة، وتوريد قطع الغيار السريعة والدعم عبر الهاتف أو الصيانة عن بُعد.

يتطلب شراء حساسات الغاز نظرة شاملة للجوانب التقنية والتشغيلية والاقتصادية. يمكن أن يصبح جهاز الاستشعار الرخيص مكلفًا إذا كان يفشل بشكل متكرر أو يقيس بشكل غير صحيح. على المدى الطويل، فإن الحلول عالية الجودة والمدعومة بشكل جيد والمصممة بدقة للتطبيق المعني جديرة بالاهتمام.

يمكن الحصول على حساسات الغاز من موردين مختلفين. يمكن العثور على معلومات شاملة عن مصنعي وموردي أجهزة استشعار الغاز من جميع أنحاء العالم على موقع Exportpages.