سنسور گاز مونوکسیدکربن
سنسور گاز مونوکسید کربن
در گلخانه با گروه کشاورزی و صنعتی شرکت انعکاس همراه باشید.سنسور گاز مونوکسیدکربن یا به عبارتی کربن مونوکسید(Carbon Monoxide) گازی بدون بو، رنگ و طعم است. فرمول شیمیایی این گاز CO است. این گاز در اثر سوخت ناقص کربن تشکیل میشود. سنسور گاز مونوکسیدکربن حاصل ترکیب یک اتم اکسیژن و یک اتم کربن است. بسیار خطرناک و سمی بوده و در غلظت های بالا باعث از بین رفتن حیوانات و همچینین انسان ها میشود.
به دلیل ویژگی های بی رنگی، بی بویی و بی طعمی به این گاز قاتل نامرئی گفته میشود.
به محض ورود گاز کربن مونوکسید به سیستم تنفس، باعث ترکیب شدن آنها با گلبول های قرمز شده. و منجر به کاهش شدید رسیدن اکسیژن به اعضای بدن شخص میشود.
اگر اکسیژن کافی به بدن و اعضای آن نرسد باعث خستگی، خواب آلودگی و در نهایت باعث بیهوشی میشود.
پدیده مسمومیت توسط گازی در گلخانه
مسمومیت در گلخانه بوسیله گاز کربن مونوکسید یکی از شایع ترین مشکلات در کشت و پرورش گلخانه ای است.
در اصطلاح گازگرفتگی گیاه نیز میگویند. معمولا این مشکل در فصول سرد سال و بعد از سرد شدن هوا که گلخانه دار ها اقدام به روشن کردن سیستم های گرمایشی میشوند رخ میدهد.
مسمومیت گیاهان با مونوکسید کربن در گلخانه باعث نابودی گیاهان میشود.
به دلیل بسته بودن فضای گلخانه ها و بسته بودن پنجره ها در زمان بارندگی و روزهایی ابری، عمل تهویه هوای داخل گلخانه به خوبی انجام نمیشود.
در نتیجه منجر به پخش گاز مونوکسیدکربن در گلخانه میشود.
برای جلوگیری از پخش گاز مونوکسیدکربن در گلخانه، گلخانه دار ها باید بصورت مرتب و برنامه ریزی شده اقدام به چک کردن سیستم های گرمایشی.
لوله های خروجی گاز، لوله های ورودی گاز رسان و… بکنند. نیز باید از سوراخ نبودن و نداشتن نشتی آنها اطمینان حاصل کنند.
بررسی
برای حفاظت از ایمنی و جان افراد در مناطق مسکونی که امکان نشت این گاز وجود دارد و بسیار خطرناک میباشد.
از سنسور گاز مونوکسیدکربن یا سنسور دی اکسید کربن خانگی استفاده میکنند. سنسور دی اکسید کربن یک وسیله الکترونیکی اخطار دهنده در زمان های نشت گاز مونوکسید کربن است.
سنسور گاز مونوکسیدکربن در برابر گاز های شهری و همچنین گاز سمی مونوکسید کربن بسیار حساس است.
در زمانی که در محیط گاز های سمی وجود داشته باشند توسط اخطار دهنده های نوری و صوتی به مردم و ساکنین اعلام خطر میکنند.
ماژول دی اکسید کربن ماشین سازی انعکاس مجهز به یک نمایشگر دیجیتالی برای نمایش نسبت و مقدار گاز های در هوا است.
همچنین این دستگاه الکترونیکی مفید دارای خروجی رله میباشد. به این ترتیب میتوان نسبت به امکان آلودگی محیطی و زمانی خاص وسیله را شخصی سازی کرد.
با استفاده از این ویژگی میتوان سنسور گاز مونوکسیدکربن را جوری تنظیم کرد که در زمان نشتی از یک میزان خاص. دستگاه اقدام به روشن کردن تهویه، قطع کردن شیر برقی گاز و… بکند.
ویژگی ها
یکی دیگر از ویژگی های سنسور مونوکسید کربن، مناسب بودن اندازه و سایز و هچنین وزن این دستگاه است.
که باعث سهولت در نصب و راه اندازی و همچنین جابجایی سنسور دی اکسید کربن برای مصرف کننده میشود.
نکته های مهم در استفاده ازسنسور گاز مونوکسیدکربن
به دلیل بالابودن میزان حساسیت این دستگاه ها و همچنین برای جلوگیری از بروز خطرات احتمالی به شدت به این نکته توجه کنید.
سنسور دی اکسید کربن خانگی باید به دور از دسترس کودکان باشد. تحت هیچ شرایطی اجازه دست زدن به آنرا ندهید.
ماژول سنسور دی اکسید کربن باید در اتاق خوابتان یا در راهروی نزدیک به جایی که در آن میخوابید نصب گردد. از شنیده شدن صدای آلارم این دستگاه در اتاق خواب اطمینان حاصل کنید.
توجه ویژه داشته باشید که سنسور دی اکسید کربن خانگی باید در خانه های چند طبقه، حتی دوبلکس در هر طبقه جداگانه نصب شود.
ادامه بررسی
میزان فاصله ی آلارم دهنده از سقف مکان مورد استفاده باید حداقل 30cm و از دستگاه ها و ابزار های.
از مواد اشتعال زا و دارای حرارت مانند آبگرمکن، رادیاتور، بخاری، اجاق و…حداقل 1.5m فاصله داشته باشند.
از دیده شدن و قابل رویت بودن چراغ های سبز و قرمز سنسور دی اکسید کربن خانگی در مکان مورد نظر نصب مطمعن شوید.
از باز بودن تمام ورودی های هوا به سنسور گاز مونوکسیدکربن اطمینان حاصل کنید.
کارایی سنسور مونوکسید
نصب کردن ماژول دی اکسید کربن در مکان هایی مانند داخل شیروانی یا داخل سقف های کاذب. و یا هر مکان دیگری که هوای محیط آن بصورت راکد و ثابت بوده امری بیهوده و پوچ است.
توجه داشته باشید که سنسور گاز مونوکسیدکربن در مقابل کولر یا پنکه نصب نشود.
در نزدیکی پنجره های رو به بیرون یا در مسیر تهویه نصب نشود.
از نصب سنسور مونوکسید کربن در مکان های آلوده به گردوغبار یا چربی و روغن مانند گاراژ، آشپزخانه و … جلوگیری کنید.
از محیط های مرطوب مانند حمام دور نگه داشته و از اسپری کردن روی آن خودداری فرمایید.
بهترین شرایط دمایی برای نصب ماژول دی اکسید کربن. مکان های دارای دمای بیشتر از 4.4 و کمتر از 37.8 درجه سانتیگراد است.
از نصب هشدار دهنده در پشت پرده ها و نیز پشت اسباب و اثاثیه به شدت خودداری کنید.
چگونه زنگ هشدار مونوکسید کربن مناسب را انتخاب کنیم؟
سنسور گاز مونوکسیدکربن یک دستگاه الکترونیکی است که برای تشخیص گاز مونوکسید کربن استفاده می شود ، که بی بو ، بی رنگ ، بی مزه و در عین حال سمی و کشنده است. در هنگام نشتی گاز این دستگاه بلافاصله به ساکنان آن مکان هشدار میدهد. لازم است حداقل یک دستگاه هشدار دهنده گاز CO در خانه نصب شود.
بیش از دو دهه از راه اندازی سنسور گاز مونوکسید کربن در بازارهای اروپا و آمریکا می گذرد و در بازار ایران نیز این دستگاه چندین سال است که با کیفیت ها ، قابلیت ها و قیمت های متفاوتی عرضه می شود. یک دستگاه هشدار دهنده گاز CO دارای چندین قسمت اصلی است که عبارتند از:
سنسور گاز CO – پردازنده دستگاه – بوق دستگاه
در ادامه ، این قطعات به همراه سایر ویژگی های قابل نصب بر روی سنسور گاز مونوکسید کربن شرح داده می شود:
سنسور گاز CO
اولین و مهمترین کاری که می توان در سنسور گاز مونوکسیدکربن انجام داد ، تشخیص CO در هوا است. این کار توسط سنسور دستگاه انجام می شود. هرچه گاز CO دقیق تر تشخیص داده شود ، عملکرد دستگاه در تعیین زمان زنگ دقیق تر است. سنسور دی اکسید کربن را می توان با توجه به تکنولوژی به کار رفته در آنها به سه گروه اصلی تقسیم کرد:
- سنسور بیومیمتیک
- سنسور نیمه هادی اکسید فلز
- سنسور الکتروشیمیایی
سنسور CO بیومیمتیک
فناوری مورد استفاده در سنسور بیومیمتیک تأثیر گاز CO بر هموگلوبین خون را تقلید می کند. واندازه گیری آن متناسب با میزان گاز CO جذب شده در خون است. در این سنسور گاز مونوکسید کربن ، صفحه ای از الیاف مصنوعی ، شفاف و حساس به CO عمود بر مسیر نور مادون قرمز قرار دارد. با ورود گاز CO به سنسور ، صفحه به تدریج تیره می شود و میزان نور عبوری را کاهش می دهد. هرچه غلظت گاز بیشتر باشد ، صفحه تاریک تر و نور کمتری از آن عبور می کند . که این اساس اندازه گیری غلظت گاز CO در این سنسورها است. مزیت این سنسور گاز مونوکسیدکربن ارزان بودن و مصرف کم برق آنهاست.
اما عمر این نوع سنسورها در مقایسه با سایر فناوری ها کوتاهتر است. در عین حال ، شرایط محیطی تأثیر زیادی بر عملکرد سنسور دارد . به طوری که دستگاه مجهز به این نوع سنسور حتی در شرایط عادی ممکن است بدون دلیل پلک بزند. همچنین ، پس از هر مرحله زنگ هشدار ، سنسور زمان زیادی را صرف بازگشت به حالت عادی می کند. تحقیقات در مورد این سنسورها برای رفع نواقص آنها ادامه دارد.
سنسور CO نیمه هادی اکسید فلز (MOS)
فناوری مورد استفاده در این سنسور گاز مونوکسید کربن بر اساس تأثیر گاز CO بر مقاومت الکتریکی یک دستگاه نیمه هادی مبتنی بر اکسید فلز است. در این سنسور ، یک صفحه نازک از نیمه رسانای مبتنی بر دی اکسید قلع (SnO₂). با استفاده از بخاری برقی تا حدود 400 درجه سانتی گراد گرم می شود. در این حالت ، اکسیژن موجود در هوا مقاومت الکتریکی نیمه هادی را افزایش می دهد و وجود گاز CO مقاومت الکتریکی آن را کاهش می دهد . که اساس اندازه گیری غلظت گاز CO در هوا است.
سنسورهای نیمه هادی (MOS) 5 تا 10 سال عمر مفید دارند و به سرعت به گاز CO واکنش نشان می دهند. این سنسورها نیاز به کالیبراسیون دوره ای دارند. علاوه بر این ، جریان الکتریکی مورد نیاز این سنسور گاز مونوکسیدکربن قابل توجه است و وجود منبع برق دائمی مانند برق شهر ضروری است. جهت کنترل مونوکسید کربن در گلخانه نیز به یک سنسور نیاز دارید که قابلیت کنترل و اندازه گیری دقیق میزان مونوکسید کربن را داشته باشد.
سنسور گاز الکتروشیمیایی CO
در فناوری مورد استفاده در این سنسور گاز مونوکسید کربن ، از ایده ساختار سلول سوختی گرفته شده است. در این نوع سنسورها ، دو الکترود پلاتین در دو طرف محیط الکترولیت قرار دارد که وظیفه انتقال یون ها را بر عهده دارد. گاز CO در مجاورت یکی از الکترودها با بخار آب موجود در هوا واکنش نشان می دهد.
نتیجه این اکسیداسیون تبدیل گاز CO به گاز CO2 و ورود یونهای مثبت هیدروژن به الکترولیت است. این یونهای مثبت با اکسیژن موجود در هوا در نزدیکی الکترود دیگر واکنش می دهند و دوباره به بخار آب تبدیل می شوند. واکنشها باعث ایجاد جریان الکتریکی بسیار ضعیفی. (حدود 1 تا 40 نانوپامپ در غلظت PPM غلظت CO). در مدار بین دو الکترود می شود که اساس اندازه گیری غلظت CO در این سنسورها است. مزایای حسگر الکتروشیمیایی نسبت به انواع دیگر نوع های سنسور گاز مونوکسیدکربن را می توان به شرح زیر تقسیم کرد:
- دقت تشخیص غلظت CO در سنسورهای الکتروشیمیایی بسیار بیشتر از انواع دیگر سنسورها است . به طوری که خطای اندازه گیری معمولاً حدود 3٪ است.
در مدلهای با کیفیت بالا حدود 1. بنابراین ، با نصب صفحه نمایش بر روی سنسور دی اکسید کربن مجهز به سنسور الکتروشیمیایی ، می توان غلظت گاز CO را نمایش داد.
- همچنین بین غلظت گاز CO و جریان الکتریکی بین دو سر سنسور گاز مونوکسید کربن رابطه خطی وجود دارد که در تعریف عملکرد دستگاه مطابق استاندارد و تعیین زمان دقیق زنگ خطر بسیار مهم است.
مقایسه
در مقایسه با سایر فناوری های تشخیص گاز CO موجود ، سنسورهای الکتروشیمیایی بیشتر به گاز CO وابسته هستند. به طوری که کمترین واکنش را نسبت به سایر گازها نشان می دهند. البته گاز آمونیاک ساطع شده از برخی مواد شوینده می تواند باعث بی صدا شدن دستگاه شود.
- مصرف برق سنسور گاز مونوکسید کربن بسیار پایین است ، بنابراین در اکثر مدلها ، باتری به عنوان تنها منبع تغذیه دستگاه استفاده می شود و دستگاه به طور معمول چندین سال بدون تعویض باتری کار می کند. همچنین در مدل های سنسور دی اکسید کربن که با برق شهری کار می کنند ، باتری پشتیبان می تواند دستگاه را برای چند هفته فعال نگه دارد.
- طول عمر سنسور گاز مونوکسید کربن در برخی از مدل های موجود در بازار بین 2 تا 5 سال است و گاهی اوقات امکان تعویض سنسور روی دستگاه وجود دارد. در مدلهای با کیفیت بالا ، عمر سنسور 7 سال یا بیشتر است . امکان تعویض سنسور روی دستگاه وجود ندارد و در پایان عمر دستگاه ، باید زنگ خطر جدیدی ارائه شود.
عملکرد محصول
عملکرد سنسور گاز مونوکسید کربن مطابق با این استاندارد باعث شده است که پردازنده گاز CO دارای پیچیده ترین عملکرد در بین همه آلارم ها باشد. زیرا در آلارم های دیگر مانند دزدگیر گاز شهری ، دزدگیر دود یا دزدگیر حرارتی ، آستانه خطر ثابت است. و به راحتی می توان آن را برای دستگاه تعریف کرد. به عنوان مثال ، در زنگ هشدار شهر ، هنگامی که غلظت گاز به 10 limit از حد انفجار می رسد ، دستگاه بوق می زند . یا هنگامی که غلظت دود به سطح خاصی می رسد ،
سنسور گاز مونوکسید کربن
در گلخانه با گروه کشاورزی و صنعتی شرکت انعکاس همراه باشید.
مونواکسیدکربن یا به عبارتی کربن مونوکسید(Carbon Monoxide) گازی بدون بو، رنگ و طعم است.
فرمول شیمیایی این گاز CO است. این گاز در اثر سوخت ناقص کربن تشکیل میشود.
سنسور گاز مونوکسیدکربن حاصل ترکیب یک اتم اکسیژن و یک اتم کربن است. بسیار خطرناک و سمی بوده و در غلظت های بالا باعث از بین رفتن حیوانات و همچینین انسان ها میشود.
به دلیل ویژگی های بی رنگی، بی بویی و بی طعمی به این گاز قاتل نامرئی گفته میشود.
به محض ورود گاز کربن مونوکسید به سیستم تنفس، باعث ترکیب شدن آنها با گلبول های قرمز شده. و منجر به کاهش شدید رسیدن اکسیژن به اعضای بدن شخص میشود.
اگر اکسیژن کافی به بدن و اعضای آن نرسد باعث خستگی، خواب آلودگی و در نهایت باعث بیهوشی میشود.
پدیده مسمومیت توسط گازی در گلخانه
مسمومیت در گلخانه بوسیله گاز کربن مونوکسید یکی از شایع ترین مشکلات در کشت و پرورش گلخانه ای است.
در اصطلاح گازگرفتگی گیاه نیز میگویند. معمولا این مشکل در فصول سرد سال و بعد از سرد شدن هوا که گلخانه دار ها اقدام به روشن کردن سیستم های گرمایشی میشوند رخ میدهد.
مسمومیت گیاهان با مونوکسید کربن در گلخانه باعث نابودی گیاهان میشود.
به دلیل بسته بودن فضای گلخانه ها و بسته بودن پنجره ها در زمان بارندگی و روزهایی ابری، عمل تهویه هوای داخل گلخانه به خوبی انجام نمیشود.
در نتیجه منجر به پخش گاز مونوکسیدکربن در گلخانه میشود.
برای جلوگیری از پخش گاز مونوکسیدکربن در گلخانه، گلخانه دار ها باید بصورت مرتب و برنامه ریزی شده اقدام به چک کردن سیستم های گرمایشی.
لوله های خروجی گاز، لوله های ورودی گاز رسان و… بکنند. نیز باید از سوراخ نبودن و نداشتن نشتی آنها اطمینان حاصل کنند.
بررسی
برای حفاظت از ایمنی و جان افراد در مناطق مسکونی که امکان نشت این گاز وجود دارد و بسیار خطرناک میباشد.
از سنسور گاز مونوکسیدکربن یا سنسور دی اکسید کربن خانگی استفاده میکنند. سنسور دی اکسید کربن یک وسیله الکترونیکی اخطار دهنده در زمان های نشت گاز مونوکسید کربن است.
سنسور دی اکسید کربن در برابر گاز های شهری و همچنین گاز سمی مونوکسید کربن بسیار حساس است.
در زمانی که در محیط گاز های سمی وجود داشته باشند. توسط اخطار دهنده های نوری و صوتی به مردم و ساکنین اعلام خطر میکنند.
ماژول دی اکسید کربن مجهز به یک نمایشگر دیجیتالی برای نمایش نسبت و مقدار گاز های در هوا است.
همچنین این دستگاه الکترونیکی مفید دارای خروجی رله میباشد. به این ترتیب میتوان نسبت به امکان آلودگی محیطی و زمانی خاص وسیله را شخصی سازی کرد.
با استفاده از این ویژگی میتوان سنسور گاز مونوکسیدکربن را جوری تنظیم کرد که در زمان نشتی از یک میزان خاص. دستگاه اقدام به روشن کردن تهویه، قطع کردن شیر برقی گاز و… بکند.
ویژگی ها
یکی دیگر از ویژگی های سنسور مونوکسید کربن، مناسب بودن اندازه و سایز و هچنین وزن این دستگاه است.
که باعث سهولت در نصب و راه اندازی و همچنین جابجایی سنسور گاز مونوکسیدکربن برای مصرف کننده میشود.
نکته های مهم در استفاده از سنسور دی اکسید کربن
به دلیل بالابودن میزان حساسیت این دستگاه ها و همچنین برای جلوگیری از بروز خطرات احتمالی به شدت به این نکته توجه کنید.
سنسور دی اکسید کربن خانگی باید به دور از دسترس کودکان باشد. تحت هیچ شرایطی اجازه دست زدن به آنرا ندهید.
سنسور گاز مونوکسیدکربن باید در اتاق خوابتان یا در راهروی نزدیک به جایی که در آن میخوابید نصب گردد. از شنیده شدن صدای آلارم این دستگاه در اتاق خواب اطمینان حاصل کنید.
توجه ویژه داشته باشید که سنسور دی اکسید کربن خانگی باید در خانه های چند طبقه، حتی دوبلکس در هر طبقه جداگانه نصب شود.
ادامه بررسی
میزان فاصله ی آلارم دهنده از سقف مکان مورد استفاده باید حداقل 30cm و از دستگاه ها و ابزار های.
از مواد اشتعال زا و دارای حرارت مانند آبگرمکن، رادیاتور، بخاری، اجاق و…حداقل 1.5m فاصله داشته باشند.
از دیده شدن و قابل رویت بودن چراغ های سبز و قرمز سنسور دی اکسید کربن خانگی در مکان مورد نظر نصب مطمعن شوید.
از باز بودن تمام ورودی های هوا به سنسور گاز مونوکسیدکربن اطمینان حاصل کنید.
کارایی سنسور مونوکسید
نصب کردن ماژول دی اکسید کربن در مکان هایی مانند داخل شیروانی یا داخل سقف های کاذب. و یا هر مکان دیگری که هوای محیط آن بصورت راکد و ثابت بوده امری بیهوده و پوچ است.
توجه داشته باشید که سنسور گاز مونوکسیدکربنخانگی در مقابل کولر یا پنکه نصب نشود.
در نزدیکی پنجره های رو به بیرون یا در مسیر تهویه نصب نشود.
از نصب سنسور مونوکسید کربن در مکان های آلوده به گردوغبار یا چربی و روغن مانند گاراژ، آشپزخانه و … جلوگیری کنید.
از محیط های مرطوب مانند حمام دور نگه داشته و از اسپری کردن روی آن خودداری فرمایید.
بهترین شرایط دمایی برای نصب ماژول دی اکسید کربن. مکان های دارای دمای بیشتر از 4.4 و کمتر از 37.8 درجه سانتیگراد است.
از نصب هشدار دهنده در پشت پرده ها و نیز پشت اسباب و اثاثیه به شدت خودداری کنید.
چگونه زنگ هشدار مونوکسید کربن مناسب را انتخاب کنیم؟
سنسور گاز مونوکسید کربن یک دستگاه الکترونیکی است که برای تشخیص گاز مونوکسید کربن استفاده می شود ، که بی بو ، بی رنگ ، بی مزه و در عین حال سمی و کشنده است. در هنگام نشتی گاز این دستگاه بلافاصله به ساکنان آن مکان هشدار میدهد. لازم است حداقل یک دستگاه هشدار دهنده گاز CO در خانه نصب شود.
بیش از دو دهه از راه اندازی سنسور گاز مونوکسیدکربن در بازارهای اروپا و آمریکا می گذرد و در بازار ایران نیز این دستگاه چندین سال است که با کیفیت ها ، قابلیت ها و قیمت های متفاوتی عرضه می شود. یک دستگاه هشدار دهنده گاز CO دارای چندین قسمت اصلی است که عبارتند از:
سنسور گاز CO – پردازنده دستگاه – بوق دستگاه
در ادامه ، این قطعات به همراه سایر ویژگی های قابل نصب بر روی سنسور گاز مونوکسید کربن شرح داده می شود:
سنسور گاز CO
اولین و مهمترین کاری که می توان در سنسور گاز مونوکسید کربن انجام داد ، تشخیص CO در هوا است. این کار توسط سنسور دستگاه انجام می شود. هرچه گاز CO دقیق تر تشخیص داده شود ، عملکرد دستگاه در تعیین زمان زنگ دقیق تر است. سنسور دی اکسید کربن را می توان با توجه به تکنولوژی به کار رفته در آنها به سه گروه اصلی تقسیم کرد:
- سنسور بیومیمتیک
- سنسور نیمه هادی اکسید فلز
- سنسور الکتروشیمیایی
سنسور CO بیومیمتیک
فناوری مورد استفاده در سنسور بیومیمتیک تأثیر گاز CO بر هموگلوبین خون را تقلید می کند. واندازه گیری آن متناسب با میزان گاز CO جذب شده در خون است. در این سنسور گاز مونوکسید کربن ، صفحه ای از الیاف مصنوعی ، شفاف و حساس به CO عمود بر مسیر نور مادون قرمز قرار دارد. با ورود گاز CO به سنسور ، صفحه به تدریج تیره می شود و میزان نور عبوری را کاهش می دهد. هرچه غلظت گاز بیشتر باشد ، صفحه تاریک تر و نور کمتری از آن عبور می کند . که این اساس اندازه گیری غلظت گاز CO در این سنسورها است. مزیت این سنسور گاز مونوکسید کربن ارزان بودن و مصرف کم برق آنهاست.
اما عمر این نوع سنسورها در مقایسه با سایر فناوری ها کوتاهتر است. در عین حال ، شرایط محیطی تأثیر زیادی بر عملکرد سنسور دارد . به طوری که دستگاه مجهز به این نوع سنسور حتی در شرایط عادی ممکن است بدون دلیل پلک بزند. همچنین ، پس از هر مرحله زنگ هشدار ، سنسور زمان زیادی را صرف بازگشت به حالت عادی می کند. تحقیقات در مورد این سنسورها برای رفع نواقص آنها ادامه دارد.
سنسور CO نیمه هادی اکسید فلز (MOS)
فناوری مورد استفاده در این سنسور گاز مونوکسید کربن بر اساس تأثیر گاز CO بر مقاومت الکتریکی یک دستگاه نیمه هادی مبتنی بر اکسید فلز است. در این سنسور ، یک صفحه نازک از نیمه رسانای مبتنی بر دی اکسید قلع (SnO₂). با استفاده از بخاری برقی تا حدود 400 درجه سانتی گراد گرم می شود. در این حالت ، اکسیژن موجود در هوا مقاومت الکتریکی نیمه هادی را افزایش می دهد و وجود گاز CO مقاومت الکتریکی آن را کاهش می دهد . که اساس اندازه گیری غلظت گاز CO در هوا است.
سنسورهای نیمه هادی (MOS) 5 تا 10 سال عمر مفید دارند. و به سرعت به گاز CO واکنش نشان می دهند. این سنسورها نیاز به کالیبراسیون دوره ای دارند. علاوه بر این ، جریان الکتریکی مورد نیاز این سنسور گاز مونوکسیدکربن قابل توجه است و وجود منبع برق دائمی مانند برق شهر ضروری است. جهت کنترل مونوکسید کربن در گلخانه نیز به یک سنسور نیاز دارید که قابلیت کنترل و اندازه گیری دقیق میزان مونوکسید کربن را داشته باشد.
سنسور گاز الکتروشیمیایی CO
در فناوری مورد استفاده در این سنسور گاز مونوکسید کربن ، از ایده ساختار سلول سوختی گرفته شده است. در این نوع سنسورها ، دو الکترود پلاتین در دو طرف محیط الکترولیت قرار دارد که وظیفه انتقال یون ها را بر عهده دارد. گاز CO در مجاورت یکی از الکترودها با بخار آب موجود در هوا واکنش نشان می دهد.
نتیجه این اکسیداسیون تبدیل گاز CO به گاز CO2 و ورود یونهای مثبت هیدروژن به الکترولیت است. این یونهای مثبت با اکسیژن موجود در هوا در نزدیکی الکترود دیگر واکنش می دهند و دوباره به بخار آب تبدیل می شوند. واکنشها باعث ایجاد جریان الکتریکی بسیار ضعیفی. (حدود 1 تا 40 نانوپامپ در غلظت PPM غلظت CO) در مدار بین دو الکترود می شود که اساس اندازه گیری غلظت CO در این سنسورها است. مزایای حسگر الکتروشیمیایی نسبت به انواع دیگر نوع های سنسور دی اکسید کربن را می توان به شرح زیر تقسیم کرد:
- دقت تشخیص غلظت CO در سنسورهای الکتروشیمیایی بسیار بیشتر از انواع دیگر سنسورها است . به طوری که خطای اندازه گیری معمولاً حدود 3٪ است.
در مدلهای با کیفیت بالا حدود 1. بنابراین ، با نصب صفحه نمایش بر روی سنسور دی اکسید کربن مجهز به سنسور الکتروشیمیایی ، می توان غلظت گاز CO را نمایش داد.
همچنین بین غلظت گاز CO و جریان الکتریکی بین دو سر سنسور گاز مونوکسیدکربن کربن رابطه خطی وجود دارد که در تعریف عملکرد دستگاه مطابق استاندارد و تعیین زمان دقیق زنگ خطر بسیار مهم است.
مقایسه
در مقایسه با سایر فناوری های تشخیص گاز CO موجود ، سنسورهای الکتروشیمیایی بیشتر به گاز CO وابسته هستند. به طوری که کمترین واکنش را نسبت به سایر گازها نشان می دهند. البته گاز آمونیاک ساطع شده از برخی مواد شوینده می تواند باعث بی صدا شدن دستگاه شود.
مصرف برق سنسور گاز مونوکسید کربن بسیار پایین است ، بنابراین در اکثر مدلها ، باتری به عنوان تنها منبع تغذیه دستگاه استفاده می شود و دستگاه به طور معمول چندین سال بدون تعویض باتری کار می کند. همچنین در مدل های سنسور گاز مونوکسیدکربن که با برق شهری کار می کنند ، باتری پشتیبان می تواند دستگاه را برای چند هفته فعال نگه دارد.
طول عمر سنسور گاز مونوکسید کربن در برخی از مدل های موجود در بازار بین 2 تا 5 سال است و گاهی اوقات امکان تعویض سنسور روی دستگاه وجود دارد. در مدلهای با کیفیت بالا ، عمر سنسور 7 سال یا بیشتر است ، امکان تعویض سنسور روی دستگاه وجود ندارد و در پایان عمر دستگاه ، باید زنگ خطر جدیدی ارائه شود.
عملکرد محصول
عملکرد سنسور گاز مونوکسیدکربن مطابق با این استاندارد باعث شده است که پردازنده گاز CO دارای پیچیده ترین عملکرد در بین همه آلارم ها باشد. زیرا در آلارم های دیگر مانند دزدگیر گاز شهری ، دزدگیر دود یا دزدگیر حرارتی ، آستانه خطر ثابت است. و به راحتی می توان آن را برای دستگاه تعریف کرد. به عنوان مثال ، در زنگ هشدار شهر ، هنگامی که غلظت گاز به 10 limit از حد انفجار می رسد ، دستگاه بوق می زند . یا هنگامی که غلظت دود به سطح خاصی می رسد ،
زنگ دود فعال می شود و در زنگ خطر ، آستانه خطر درجه حرارت 50 درجه سانتی گراد است. به راحتی برای پردازنده دستگاه تعریف می شود. اما عملکرد هشدار دهنده مونوکسید کربن استاندارد چندان ساده نیست. با استفاده از این دستگاه ها میتوانید مونوکسید کربن در گلخانه را با دقت بسیار بالایی اندازه گیری کنید.
مسمومیت با گاز CO تابعی از دو پارامتر است: غلظت گاز و مدت زمان استنشاق گاز CO. با توجه به این دو متغیر ، زمان بروز علائم مسمومیت در انسان نیز تغییر می کند.
با ذکر مثال ، عملکرد استاندارد هشدار در شرایط مختلف واضح تر می شود. فرض کنید به دلیل نقص فنی در دستگاه گرمایش ساختمان . گاز CO با غلظت 50 PPM در هوا منتشر می شود. طبق جدول هشدار ، ماندن در این مکان به مدت 90 دقیقه کاملاً ایمن است.
اهمیت دستگاه
حال فرض کنید عیب دستگاه گرمایش ساختمان تشدید شده و غلظت گاز CO به حدود 100 PPM افزایش یافته است. در این حالت ، برنامه پردازنده سنسور گاز مونوکسیدکربن تغییر می کند و با توجه به جدول شرایط هشدار ، زمان حضور ایمن در این مکان به 40 دقیقه کاهش می یابد. دستگاه باید دوباره در عرض 30 دقیقه شروع به بوق زدن کند (این بار 10 تا 40 دقیقه پس از انتشار CO در 100 PPM). اگر دستگاه زودتر از 10 دقیقه یا بعد از 40 دقیقه از انتشار CO2 بوق بزند . عملکرد دستگاه غیر استاندارد است.
در BS EN 50291-1 ، الزامات دیگری برای دستگاه هشدار گاز CO وجود دارد. بنابراین ، پردازنده دستگاه باید عملکرد قسمت های مختلف دستگاه را در فواصل معین بررسی کرده و موارد زیر را اعلام کند:
در مورد عملکرد هر قسمت ، پیام خطا را از طریق بوق و سیگنال نوری ارسال کند.
سنسور گاز مونوکسیدکربنباید دارای دکمه تست باشد تا مصرف کننده بتواند عملکرد دستگاه را به صورت دستی آزمایش کند. در این حالت پردازنده دستگاه باید عملکرد قطعات مختلف را بررسی کرده و نتیجه را در قالب سیگنال های صوتی و نوری اعلام کند.
زنگ هشدار
علاوه بر سنسور دی اکسید کربن و پردازنده دستگاه ، بوق زنگ خطر نیز اهمیت ویژه ای دارد. زیرا وظیفه دارد در صورت اخطار به ساکنان اطلاع دهد.
توصیه می شود هنگام آزمایش دستی سنسور گاز مونوکسید کربن ، یک دست را روی گوش بگذارید و با دست دیگر دکمه تست را فشار دهید تا از آسیب تدریجی به گوش جلوگیری شود.
صفحه نمایش
در سنسور گاز مونوکسید کربن صفحه نمایش به ساکنان اجازه می دهد تا از میزان CO در هوا آگاه شوند. آگاهی از غلظت CO در هوا ، ارزیابی خطر را ممکن می سازد. به عبارت دیگر ، در صورت مشاهده غلظت بالای گاز CO روی صفحه سنسور دی اکسید کربن ، ساکنان باید فوراً محیط را ترک کنند ، زیرا ثانیه ها نیز در این شرایط مهم هستند..
همچنین می توان از صفحه نمایش برای بیان بهتر وضعیت دستگاه استفاده کرد. به عنوان مثال ، اگر دستگاه خراب شود . باتری آن تمام شود یا دستگاه در حال اتمام باشد ، ساکنان می توانند از وضعیت دستگاه با شرایط مربوط مطلع شوند.
یکی دیگر از ویژگی هایی که فقط در دستگاه های دارای صفحه نمایش قابل ایجاد است . توانایی ثبت و نمایش بالاترین غلظت گاز CO است. با استفاده از این ویژگی در سنسور گاز مونوکسید کربن ، پس از بازگشت به خانه ، ساکنان می توانند از شرایط آب و هوایی در زمانی که در خانه نیستند مطلع شوند و در صورت وجود مشکل ، نقص سیستم گرمایش خانه را شناسایی و برطرف کنند. این ویژگی در زنگ هشدارهای نصب شده در موتورخانه نیز بسیار مفید است. زیرا تعمیرکار را از وضعیت عملکرد مشعل و نحوه خروج دود از موتورخانه از زمان بازدید قبلی وی تا کنون مطلع می کند. بنابراین تعمیرکار می تواند میزان تعمیرات لازم را با توجه به میزان ثبت شده در حافظه دستگاه ارزیابی کند و پس از انجام تعمیرات .مدیر ساختمان نیز می تواند از نتیجه تعمیرات مطمئن شود.
دستگاه در حالت خاموش است
این امر به سنسور گاز مونوکسیدکربن اجازه می دهد در مواقعی که دستگاه در معرض خطر قرار دارد و بوق می زند ، آرام و بدون تهویه هوا باشد. برای انجام این کار ، دکمه روی دستگاه را فشار دهید تا دستگاه به مدت 5 تا 6 دقیقه خاموش شود. با این حال ، در این مدت ، دستگاه به کار خود ادامه می دهد ، یعنی اندازه گیری غلظت گاز CO ، و تا زمانی که شرایط آب و هوایی در حالت هشدار قرار دارد . چراغ هشدار دهنده دستگاه چشمک می زند. در دستگاه های دارای صفحه نمایش ، غلظت گاز CO در دوره خاموش نیز نمایش داده می شود. در پایان دوره بی صدا ، اگر هوای محیط سالم باشد . دستگاه ساکت می ماند ، در غیر این صورت دستگاه دوباره بوق می زند.
در برخی از مدل های سنسور گاز مونوکسید کربن ، این ویژگی همیشه فعال است و می توان دستگاه را در غلظت های پایین یا زیاد گاز CO خاموش کرد. با این حال ، در برخی از مدلها ، این قابلیت محدود است. و دستگاه را می توان تنها برای غلظت کم یا متوسط گاز CO خاموش کرد. زیرا در این شرایط نیازی به خروج از محیط نیست و با تهویه محیط می توان مشکل تجمع گاز CO را حل کرد. اما در غلظت های بالا که لازم است محیط را ترک کنیم ، این ویژگی غیرفعال است و حتی زمانی که دکمه ای را فشار می دهید ، سنسور گاز مونوکسیدکربن همچنان بوق می زند.
گواهینامه
در استاندارد BS EN 50291-1 ، علاوه بر مشخصات و الزامات عملکردی دستگاه هشدار دهنده گاز CO . روش های تست کیفیت دستگاه نیز ارائه شده است. بر اساس این استاندارد ، عملکرد قسمتهای مختلف دستگاه ، میزان تابش الکترومغناطیسی قطعات . تأثیر گازهای مختلف بر روی سنسور دستگاه ، تأثیر سرما و گرمای شدید ، اثر خشکی یا رطوبت زیاد عملکرد دستگاه باید مورد بررسی قرار گیرد. پس از انجام آزمایش های فوق بر روی تعدادی از این دستگاه ها و موفقیت آنها در آزمایش های ذکر شده . دستگاه های مشابه تحت آزمایش های طولانی مدت قرار می گیرند. و عملکرد آنها در طول چند ماه و در شرایط مختلف محیطی ارزیابی می شود. در نهایت ، پس از تأیید عملکرد همه دستگاه ها ، می توان این مدل از زنگ هشدار گاز CO ، تأیید و گواهینامه را صادر کرد.
موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران نسخه 2008 استاندارد بین المللی BS EN 50291-1 را ترجمه کرده. و به عنوان استاندارد ملی تحت شماره ISIRI 13172-1 منتشر کرده است. از آنجا که استاندارد ذکر شده یکی از استانداردهای اجباری محصول است ، بنابراین کلیه دستگاه های سنسور گاز مونوکسید کربن که در بازار ایران ارائه می شود ، لازم است عملکردی مطابق با این استاندارد داشته باشند.
سخن پایانی
به منظور اینکه عملکرد دستگاه هشدار گاز CO را مطابق با BS EN 50291-1 یا به عبارت دیگر استاندارد ملی ISIRI 13172-1 ارزیابی کنید . آزمایشگاه ویژه ای با تجهیزات پیشرفته مورد نیاز است. در سطح بین المللی ، تعداد انگشت شماری دارای آزمایشگاههای مجهز هستند. که معتبرترین آنها عبارتند از گواهینامه BRE انگلستان ، گواهینامه LPCB انگلستان با گواهی نامه ایالات متحده و گواهینامه اینترتک با همین نام است. با این حال ، در مورد دوم ، دستگاه ها مطابق استاندارد داخلی UL2034 آمریکایی. آزمایش می شوند ، که با استاندارد بین المللی متفاوت است. استاندارد بین المللی از استاندارد UL کاملتر و سختگیرانه تر است. بنابراین ، بحث های زیادی در خود ایالات متحده در جریان است به طوری که زنگ هشدارهای ارائه شده. در بازار آمریکا مطابق با استانداردهای بین المللی ساخته و آزمایش شود.
بنابراین ، در انتخاب یک سنسور گاز مونوکسیدکربن ، بر اساس تأییدات داخلی یا خارجی نامعتبر ، یا با انجام چندین آزمایش موردی و هشدار به دستگاه ، این زنگ هشدار را نمی توان به عنوان یک محصول استاندارد در نظر گرفت و می توان به آن اعتماد کرد.
برای کسب اطلاعات بیشتر به مقالات انعکاس در ویرگول مراجعه فرمایید.
