مبدأ العمل ومزايا أجهزة استشعار الميثان أشباه الموصلات

لا يعد الميثان (CH₄) طاقة نظيفة مهمة فحسب، بل يعد أيضًا مصدرًا محتملاً للخطر في استغلال الطاقة والإنتاج الصناعي.   وحتى الحياة اليومية. في   أدى تسرب خط أنابيب الغاز الطبيعي في كاليفورنيا عام 2020 إلى دخول 160 ألف طن من غاز الميثان إلى الغلاف الجوي و في عام 2022 انفجار غاز في منجم للفحم في شانشي تسبب في مقتل 15 شخصا ، هذه الحوادث باستمرار يحذر من أهمية رصد غاز الميثان. أجهزة استشعار الميثان أشباه الموصلات هي بالضبط نوع من "الأنف الإلكتروني" الذي أنشأته التكنولوجيا الحديثة، يحرس بصمت سلامة الإنتاج البشري والحياة.

1. مبدأ العمل: "كهربائي مترجم الإشارة" لتفاعلات الأكسدة والاختزال

جوهر جهاز استشعار الميثان أشباه الموصلات هو ال مادة أشباه الموصلات من أكسيد المعدن (على سبيل المثال، SnO₂) مغلفة على ركيزة خزفية. متى ال الميثان الاستشعار يتم تسخينه إلى 200-400 درجة مئوية، وجزيئات الأكسجين على سطحه سوف التقاط الإلكترونات الحرة في أشباه الموصلات، وتشكيل الأيونات السالبة ل الأكسجين (O-). عند هذه النقطة، إذا واجهت جزيء الميثان، سيحدث التفاعل التالي :

CH₄ + 4O⁻ → CO₂ + 2H₂O + 4e⁻

تعود الإلكترونات المنبعثة إلى أشباه الموصلات، مما يؤدي إلى انخفاض في مقاومة المادة. يتم اكتشاف التغير في المقاومة بواسطة دائرة متطورة ويتم تحويلها إلى تركيز الميثان. العملية برمتها يشبه "رقصة الإلكترون" في العالم المجهري، مع ال الميثان الاستشعار العمل بمثابة "مترجم" في الوقت الحقيقي.

2. الميزة التقنية: أداة قوية للمراقبة الذكية المصغرة

بالمقارنة مع الاحتراق الحفاز أيون وأجهزة استشعار امتصاص الأشعة تحت الحمراء، وأجهزة استشعار الميثان أشباه الموصلات يعرض مزايا فريدة:

ü يمكن التحكم في تكلفة الإنتاج الضخم في غضون بضع عشرات من اليوانات، أي 1/10 من تكلفة أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء

ü استجابة سريعة: مناسبة لإنذار التسرب

ü يمكن تصنيعها باستخدام تقنية MEMS: حزمة على مستوى الشريحة (3 × 3 × 1 مم)

ü تصميم طويل العمر: 10 سنوات إلى عمر شبه دائم

وبأخذ تجديد خط أنابيب لشركة غاز في شنتشن كمثال، بعد نشر 8000 جهاز استشعار لغاز الميثان من أشباه الموصلات، انخفض الوقت اللازم لتحديد موقع التسربات من ساعتين إلى 8 دقائق، كما انخفضت تكاليف الصيانة السنوية بنسبة 65%.

3. الرسم البياني للتطبيق: الحماية الكاملة للسيناريو من المناجم إلى المطابخ

وأقامت شركة بتروتشاينا عقد استشعار كل 200 متر في خط الأنابيب في سيتشوان وتشونغتشينغ منطقة واعتمدت شركة غاز في مدينة هانغتشو شبكة مراقبة ثلاثية الأبعاد من "أجهزة الاستشعار + إنترنت الأشياء". س مستشعر الميثان أشباه الموصلات هو ر إنه الخيار الأفضل للإنذار المبكر لتسرب الغاز الطبيعي في المطبخ .

4. مقدمة وحدة يوروسينس

يكتشف مستشعر غاز أشباه الموصلات البروبان LP باستخدام Figaro TGS 2619 - AG-2-CH4-M2619(د)

مواصفات المنتج

ال AG-2-CH4-M2619(د) عبارة عن وحدة نمطية مدمجة مزودة بمستشعر أشباه الموصلات من فيجارو TGS2619؛ وقد تمت معايرة الوحدة مسبقًا قبل مغادرة المصنع، وهي تتضمن مرشحًا متخصصًا يقلل من التداخل الناتج عن الغازات مثل الكحول، مما يضمن استجابة انتقائية لغاز الميثان (CH4). يستخدم الاتصال الرقمي من خلال USART وواجهة إخراج إنذار قابلة للبرمجة لقراءات تركيز الغاز. يتيح ذلك للمستخدمين دمج الوحدة بسهولة وسرعة في أنظمة إنذار تسرب الغاز السكنية، مثل أجهزة الكشف عن الغاز الطبيعي المنزلية.

سمات

ü انتقائية عالية للميثان

ü عمر طويل وتكلفة منخفضة

ü إخراج التنبيه

ü USART الإخراج الرقمي

ü تمت معايرتها مسبقًا قبل مغادرة المصنع

المواصفات الفنية