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Questions courantes et réponses sur les capteurs ?

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quelques questions sur les seneors

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1. À quelle fréquence le capteur doit-il être réétalonné ?
L'intervalle entre l'étalonnage initial et le réétalonnage dépend de plusieurs facteurs, notamment la température de fonctionnement du capteur, l'humidité, les conditions de pression, les types de gaz auxquels il est exposé et la durée de l'exposition.

2. Quelle est l'importance de la différence d'interférence croisée ?
Le degré de variation des interférences croisées peut être très important. Cette évaluation est basée sur les tests d'un nombre limité de capteurs, qui mesurent les réponses des capteurs à des gaz non ciblés plutôt qu'aux gaz ciblés eux-mêmes. Il est important de noter que lorsque les conditions environnementales changent, les performances du capteur peuvent varier et les valeurs d'interférence croisée peuvent varier jusqu'à 50 % entre différents lots de capteurs. Par conséquent, dans les applications pratiques, ces variables doivent être pleinement prises en compte pour assurer la précision et la fiabilité du capteur.
3. L'utilisation d'une pompe devant le capteur accélère-t-elle la réaction ?
L'utilisation d'une pompe n'accélère pas la vitesse de réaction du capteur, mais elle permet d'aspirer rapidement et efficacement des échantillons de gaz à travers le capteur à partir d'endroits inaccessibles. Cela permet à la pompe d'influencer le temps de réponse global de l'appareil.
4. Peut-on ajouter un film ou un filtre devant le capteur ?
Un film ou un filtre peut être placé devant le capteur pour le protéger, mais il faut veiller à ne pas créer d'"espace mort", ce qui pourrait prolonger le temps de réponse du capteur.
5. Quels sont les facteurs à prendre en compte lors de la conception d'un système d'échantillonnage approprié ?
Lors de la conception d'un système d'échantillonnage, il est essentiel d'utiliser des matériaux qui empêchent l'adsorption de gaz sur les surfaces du système. Les meilleurs matériaux sont les polymères, le PTFE, le TFE et le FEP. La concentration de gaz peut entraîner la condensation de l'humidité, ce qui peut bloquer le capteur ou entraîner un débordement. Il convient donc d'utiliser des déshydrateurs appropriés, tels que des tubes en Nafion pour éliminer l'humidité au stade de la condensation. Pour les gaz à haute température, l'échantillon de gaz doit être refroidi pour répondre aux exigences de température du capteur, et des filtres appropriés doivent être utilisés pour éliminer les particules. En outre, des filtres chimiques axiaux peuvent être installés dans le système d'échantillonnage pour éliminer les interférences croisées entre les gaz.

6. Que se passe-t-il si la température du gaz est différente de celle du capteur ?
La température du capteur détermine son courant d'affichage minimum, et la température de l'échantillon de gaz mesuré a une certaine influence sur cette température. La vitesse à laquelle les molécules de gaz pénètrent dans l'électrode de détection à travers les pores détermine le signal du capteur. Si la température du gaz diffusant à travers les pores diffère de la température du gaz à l'intérieur du capteur, cela peut affecter la sensibilité du capteur dans une certaine mesure. Une légère dérive ou des variations momentanées du courant peuvent se produire avant que l'appareil ne soit complètement réglé.
7. Le capteur peut-il être exposé en permanence au gaz cible ?
Les capteurs d'oxygène peuvent surveiller en continu les concentrations d'oxygène dans une plage de 0 à 30 % en volume ou les pressions partielles dans une plage de 0 à 100 % en volume. Les capteurs de gaz toxiques sont généralement utilisés pour la surveillance intermittente des gaz cibles et ne conviennent pas à la surveillance continue, en particulier dans les environnements à fortes concentrations, à forte humidité ou à hautes températures. Pour obtenir une surveillance continue, on utilise parfois une méthode de cyclage de deux (voire trois) capteurs, permettant à chaque capteur d'être exposé au gaz pendant la moitié du temps au maximum et de se rétablir à l'air frais pendant l'autre moitié.
8. Quels sont les matériaux utilisés pour le boîtier du capteur ?
Nous utilisons différents matériaux plastiques en fonction de leur compatibilité avec le système d'électrodes interne et des exigences de durabilité de l'application. Les matériaux couramment utilisés sont l'ABS, la fibre de polycarbonate ou le polypropylène. Des informations plus détaillées sont disponibles dans la fiche technique de chaque capteur.
9. L'intérieur du capteur est-il sûr ?
Bien qu'il n'existe pas de certificat attestant de sa sécurité intrinsèque, le produit peut répondre de manière stable aux exigences en matière de sécurité interne.
10. Comment tester le circuit ?
Les capteurs à trois et quatre électrodes peuvent être utilisés dans un circuit spécial appelé potentiostat. Le but de ce circuit est de contrôler le potentiel de l'électrode de détection (et de l'électrode auxiliaire) par rapport à la contre-électrode tout en amplifiant le courant entrant ou sortant. Le circuit peut être testé à l'aide de la méthode simple suivante :
- Retirer le capteur.
- Connecter la contre-électrode à la borne correspondante du circuit.
- Mesurer le potentiel de la borne de détection (et de la borne auxiliaire). Pour un capteur non polarisé, le résultat du test doit être 0 (±1mV), ce qui équivaut à la tension de décalage recommandée pour un capteur polarisé.
- Connectez la borne de détection (ou auxiliaire) au circuit pour obtenir la tension de sortie.
Les étapes ci-dessus permettent de confirmer que le circuit fonctionne normalement dans la plupart des cas. Après avoir remplacé et refixé le capteur, la tension entre les bornes de détection et de référence d'un capteur non biaisé doit toujours être nulle ou équivalente à la tension de décalage recommandée pour un capteur biaisé.
Dans la plupart des cas, les étapes ci-dessus permettent de confirmer que le circuit fonctionne normalement. Après avoir remplacé et refixé le capteur, la tension entre les électrodes de détection et de référence d'un capteur non polarisé doit être proche de zéro ou équivalente à la tension de décalage recommandée d'un capteur polarisé.
En général, les capteurs ne peuvent pas être nettoyés dans un système de nettoyage classique sans causer de dommages irréversibles ou sans affecter leurs performances de surveillance. La pression et la température élevées endommagent leur étanchéité, et les produits chimiques actifs tels que l'oxyde d'éthylène et le peroxyde d'hydrogène peuvent détruire l'électrocatalyseur.
11. Que se passe-t-il si j'expose le capteur à des températures qui ne correspondent pas aux instructions de fonctionnement spécifiées ?
En termes de mécanisme, les basses températures ne posent généralement pas de problème majeur. L'électrolyte liquide de tous les capteurs (à l'exception des capteurs d'oxygène) ne gèle pas tant que la température ne descend pas aux alentours de -70°C. Cependant, une exposition prolongée à des températures excessivement basses peut affecter la fixation du boîtier en plastique sur le support.
En ce qui concerne les capteurs d'oxygène, bien que leur teneur élevée en sel ne les endommage pas immédiatement, l'électrolyte du capteur d'oxygène gèle à une température d'environ -25 à -30°C, ce qui peut éventuellement entraîner une défaillance du capteur.
Les températures dépassant la limite supérieure exercent une pression sur le joint du capteur, ce qui peut entraîner une fuite d'électrolyte. Les plastiques utilisés pour fabriquer la plupart des modèles de capteurs deviennent mous lorsque la température dépasse 70°C, ce qui entraîne rapidement une défaillance du capteur.
12. Que se passe-t-il si j'expose le capteur à des pressions supérieures aux instructions de fonctionnement spécifiées ?
Tous les capteurs utilisent des systèmes d'étanchéité similaires, où les propriétés hydrophobes des matériaux PTFE empêchent le liquide de s'écouler hors du capteur (même avec des trous d'air). Si la pression appliquée à l'entrée du capteur augmente ou diminue soudainement au-delà des limites internes admissibles, la membrane et le joint du capteur peuvent se déformer et provoquer une fuite. Si la pression varie suffisamment lentement, le capteur peut fonctionner au-delà de la tolérance de pression, mais consultez l'assistance technique pour obtenir des conseils.
13. Quelles sont les conditions idéales de stockage des capteurs ?
Les capteurs stockés dans leur emballage d'origine ne se détériorent généralement pas de manière significative, même au-delà de la durée de conservation. Pour un stockage à long terme, nous recommandons d'éviter les environnements chauds, tels que les fenêtres exposées à la lumière directe du soleil.
Si les capteurs sont retirés de leur emballage d'origine, conservez-les dans un endroit propre et évitez tout contact avec des solvants ou des fumées lourdes, car la fumée peut être absorbée par les électrodes et entraîner des problèmes de fonctionnement. Les capteurs d'oxygène constituent une exception : une fois installés, ils commencent à se consumer. C'est pourquoi ils sont transportés ou stockés dans des emballages scellés à des niveaux d'oxygène réduits pendant le déchargement.
14. Quels sont les besoins en énergie des capteurs ?
Les capteurs à deux électrodes, tels que les capteurs d'oxygène et les capteurs de monoxyde de carbone à deux électrodes, génèrent des signaux électriques par le biais de réactions chimiques et ne nécessitent pas de source d'énergie externe. Les capteurs à trois électrodes et à quatre électrodes, en revanche, doivent utiliser un circuit potentiostatique et ont donc besoin d'une alimentation électrique. En fait, le capteur lui-même n'a pas besoin d'être alimenté car il produit directement un courant de sortie par l'oxydation ou la réduction du gaz cible, mais l'amplificateur du circuit consomme un certain courant - bien que celui-ci puisse être réduit à des niveaux très bas si nécessaire.
15. Quelle est la durée de vie des filtres intégrés ?
Certains capteurs sont équipés de filtres chimiques intégrés qui éliminent des gaz spécifiques et réduisent les signaux d'interférence croisée. Comme le filtre est placé derrière la grille de diffusion et que l'entrée de gaz par la grille est beaucoup moins probable que par le canal de gaz principal, de petites quantités de produits chimiques peuvent durer longtemps.
En général, le filtre et le capteur ont une durée de vie comparable pour l'application requise, mais dans des conditions difficiles (par exemple, la surveillance des émissions), cela peut être difficile. Pour de telles applications, nous recommandons des capteurs avec des filtres intégrés remplaçables, tels que les capteurs de la série 5.
Pour certains polluants, le filtre ne les élimine pas par des réactions chimiques mais par adsorption, ce qui fait que le filtre peut facilement être submergé par des concentrations élevées - les vapeurs organiques en sont un exemple typique.
16. Que se passe-t-il si la charge maximale spécifiée est dépassée ?
La "charge maximale" se réfère spécifiquement à la capacité du capteur à maintenir une réponse linéaire et à se rétablir rapidement après avoir été exposé au gaz cible pendant plus de 10 minutes. Au fur et à mesure que la charge augmente, le capteur présente progressivement des réponses non linéaires et nécessite des temps de récupération plus longs, car l'électrode de détection ne peut pas consommer tout le gaz diffusé.
Avec l'augmentation de la charge, le gaz s'accumule à l'intérieur du capteur et se diffuse dans les espaces internes, réagissant potentiellement avec la contre-électrode et modifiant le potentiel. Dans ce cas, le capteur peut mettre beaucoup de temps (plusieurs jours) à se rétablir, même lorsqu'il est placé dans de l'air propre.
Un autre rôle de la conception du circuit est de veiller à ce que le capteur se rétablisse aussi rapidement que possible après des charges élevées, car l'amplificateur du circuit ne provoque pas de saturation du courant ou de la tension pendant la génération du signal. Si l'amplificateur limite le courant dans le capteur, cela restreindra la vitesse à laquelle l'électrode de détection consomme du gaz, ce qui entraînera immédiatement une accumulation de gaz à l'intérieur du capteur et les changements de potentiel décrits ci-dessus.
Enfin, choisissez une résistance connectée à l'électrode de détection pour garantir que même en cas de chute de tension soudaine à la concentration de gaz la plus élevée prévisible, la variation ne dépasse pas quelques millivolts. Des chutes de tension plus importantes aux bornes de la résistance pourraient provoquer des changements similaires dans l'électrode de détection, ce qui nécessiterait un temps de récupération après l'élimination du gaz.

17. Quelle quantité d'oxygène est nécessaire pour que le capteur fonctionne correctement ?
Les capteurs qui génèrent une sortie en oxydant le gaz cible (par exemple, les capteurs de monoxyde de carbone) ont besoin d'oxygène au niveau de la contre-électrode pour équilibrer l'oxygène consommé par la réaction d'oxydation. Généralement, un maximum de plusieurs milliers de ppm d'oxygène est nécessaire, qui est fourni par l'oxygène dans le gaz de l'échantillon. Même si le gaz de mesure est dépourvu d'oxygène, le capteur dispose d'une réserve d'oxygène interne suffisante pour de courtes périodes.
Pour la plupart des capteurs, la contre-électrode a également besoin d'une petite quantité d'oxygène. Si le capteur fonctionne continuellement dans un environnement sans oxygène, il finira par produire des lectures erronées.
18. Pourquoi la lecture du capteur est-elle inférieure à la valeur spécifiée ?
De nombreuses raisons peuvent expliquer les écarts entre les mesures des clients. Il est donc essentiel de concevoir l'équipement en fonction de la plage d'étalonnage autorisée du capteur et de la diminution naturelle de la capacité de sortie au cours de sa durée de vie. Voici quelques-unes des causes que nous avons identifiées :

Using des débits différents
Placing des grilles de diffusion supplémentaires (par exemple, des pare-flammes ou des membranes en PTFE) devant le capteur, en particulier s'il y a un grand espace mort entre la grille et le capteur
 "Coller" les gaz avec des tubes absorbants ou des calibrateurs en laiton (par exemple, bouteilles de gaz contaminées par le chlore ; bouteilles d'azote dégradées par la pénétration d'oxygène)
Using bouteilles dont la pression est supérieure à la pression minimale recommandée par le fabricant
Using les bouteilles d'"air" contenant des mélanges dilués
Failing d'amortir correctement les fluctuations de pression dans le système d'échantillonnage
The conception du dispositif d'essai affectant de manière significative le signal de mesure des capteurs de gaz combustibles
19. Comment raccorder le capteur ?
Les capteurs sont généralement raccordés à l'équipement par des connecteurs de carte de circuit imprimé. Certains capteurs utilisent d'autres connexions (par exemple, des ports de données ou des connecteurs spécifiques) ; reportez-vous aux fiches techniques des produits concernés pour plus de détails.
Pour les capteurs connectés via des connecteurs PCB, ne soudez pas directement le connecteur PCB à l'équipement. La soudure directe peut endommager le boîtier du produit et provoquer des dégâts internes invisibles.
20. Les données de température sont-elles disponibles ?
Les données de température sont disponibles pour la plupart des produits et sont spécifiées dans la fiche technique de chaque produit.
21. Quelle est la durée de conservation recommandée ?
La durée de conservation maximale recommandée pour les capteurs est de six mois. Pendant cette période, les capteurs doivent être stockés dans un récipient propre et sec, à une température comprise entre 0 et 20 °C, et non dans un environnement contenant des solvants organiques ou des liquides inflammables. Dans ces conditions, les capteurs peuvent être stockés jusqu'à six mois sans que leur durée de vie attendue ne soit réduite.
22. Pourquoi un débit minimum est-il exigé ?
Le débit minimum requis pour les capteurs est entièrement déterminé par les principes de conception, les caractéristiques du fluide, la précision de la mesure et les besoins de l'application pratique. Lors de la sélection et de l'utilisation des capteurs, les utilisateurs doivent choisir les types de capteurs et les gammes de débit appropriés en fonction des scénarios d'application spécifiques et des exigences de mesure.
23. Quelles sont les causes de défaillance des capteurs ?
Les capteurs électrochimiques peuvent être utilisés dans divers environnements, y compris dans des conditions difficiles, mais ils doivent être protégés contre l'exposition à des concentrations élevées de vapeurs de solvants pendant le stockage, l'installation et le fonctionnement.
Le formaldéhyde est connu pour désactiver les capteurs d'oxyde nitrique en peu de temps, tandis que d'autres solvants peuvent provoquer des lignes de base élevées et erronées. Lors de l'utilisation de capteurs à circuit imprimé (PCB), installez les autres composants avec parcimonie avant de monter le capteur. N'utilisez pas de colle et n'opérez pas à proximité des capteurs électrochimiques, car ces solvants peuvent provoquer des fissures dans le plastique.
Capteurs à billes catalytiques
Certaines substances peuvent empoisonner les capteurs à billes catalytiques et doivent être tenues à l'écart du capteur. Le mécanisme de défaillance peut impliquer :
Toxicity : Certains composés se décomposent sur le catalyseur et forment une barrière stable à sa surface. Une exposition prolongée entraîne une perte irréversible de la sensibilité du capteur. Les substances les plus courantes sont le plomb, les sulfures, le silicium et les phosphates.
Inhibition de la réaction
D'autres composés, en particulier le sulfure d'hydrogène et les hydrocarbures halogénés, peuvent être absorbés par le catalyseur ou former de nouveaux composés lors de l'absorption. Cette absorption est si forte qu'elle bloque les sites de réaction, ce qui a pour effet d'inhiber les réactions normales. Toutefois, cette perte de sensibilité est temporaire : la sensibilité se rétablit lorsque le capteur fonctionne dans de l'air propre pendant un certain temps.
La plupart des composés entrent plus ou moins dans l'une des catégories ci-dessus. Si de tels composés sont présents dans des applications pratiques, le capteur ne doit pas être exposé à des composés auxquels il n'est pas résistant.