Questions et réponses courantes sur les capteurs

P jonction 1. À quelle fréquence le capteur a-t-il besoin d'être recalibré ?

L'intervalle entre la calibration initiale et la recalibration dépend de plusieurs facteurs, y compris la température de fonctionnement du capteur, l'humidité, les conditions de pression, les types de gaz auxquels il est exposé, et la durée d'exposition.

P jonction 2. Dans quelle mesure la différence en termes de interférence croisée est-elle significative ?

Le degré de variation de l'interférence croisée peut être assez important. Cela est évalué sur la base de tests effectués sur un nombre limité de capteurs, qui mesurent les réponses des capteurs aux gaz non ciblés plutôt qu'aux gaz cibles 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 différer jusqu'à 50 % entre différents lots de capteurs. Par conséquent, dans les applications pratiques, ces variables doivent être pleinement prises en compte pour garantir la précision et la fiabilité du capteur.

P jonction 3. L'utilisation d'une pompe devant le capteur accélérera-t-elle la réaction ?

L'utilisation d'une pompe ne fait pas accélérer le taux de réaction intrinsèque du capteur, mais elle peut rapidement et efficacement aspirer des échantillons de gaz à travers le capteur depuis des emplacements inaccessibles. Cela permet à la pompe d'influencer le temps de réponse global de l'appareil.

P jonction 4. Est-il possible d'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 doit garantir qu'aucun "espace mort" n'est créé, ce qui pourrait prolonger le temps de réponse du capteur.

P jonction 5. Quels facteurs doivent être pris en compte lors de la conception d'un système d'échantillonnage approprié ?

Lors de la conception d'un système d'échantillonnage, il est crucial d'utiliser des matériaux qui empêchent l'adsorption de gaz sur les surfaces du système. Les meilleurs matériaux incluent les polymères, le PTFE, le TFE et le FEP. La concentration de gaz peut provoquer la condensation d'humidité, ce qui peut bloquer le capteur ou entraîner un débordement, donc des déshydrateurs appropriés doivent être utilisés — tels que des tubes en Nafion pour retirer l'humidité à l'étape de condensation. Pour les gaz à haute température, le gaz d'échantillon doit être refroidi afin de répondre aux exigences de température du capteur, et des filtres appropriés doivent être utilisés pour éliminer les particules. De plus, des filtres chimiques axiaux peuvent être installés dans le système d'échantillonnage pour éliminer les interférences croisées dues aux gaz.

P jonction 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 minimal, et la température de l'échantillon gazeux mesuré a une certaine influence sur cela. Le taux d'entrée des molécules de gaz dans l'électrode de détection à travers les pores détermine le signal du capteur. Si la température du gaz diffusant à travers les pores est différente de celle du gaz à l'intérieur du capteur, cela peut affecter la sensibilité du capteur dans une certaine mesure. Une dérive légère ou des changements momentanés de courant peuvent survenir avant que l'appareil ne soit entièrement configuré.

P jonction 7. Le capteur peut-il être continuellement exposé 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 de gaz cibles et ne conviennent pas à une surveillance continue, notamment dans des environnements à forte concentration, forte humidité ou hautes températures. Pour assurer une surveillance continue, on utilise parfois une méthode cyclique avec deux (voire trois) capteurs, permettant à chaque capteur d'être exposé au gaz pendant un maximum de la moitié du temps et de se régénérer dans de l'air frais pendant l'autre moitié.

P jonction 8. Quels matériaux sont utilisés pour l'enveloppe du capteur ?

Nous utilisons différents matériaux plastiques en tenant compte de la compatibilité avec le système d'électrodes interne et des exigences de durabilité de l'application. Les matériaux couramment utilisés incluent l'ABS, la fibre de polycarbonate ou le polypropylène. Plus d'informations détaillées peuvent être trouvées dans la fiche technique de chaque capteur.

P jonction 9. L'intérieur du capteur est-il sécurisé ?

Bien qu'il n'existe aucun certificat prouvant sa sécurité intrinsèque, le produit peut répondre de manière stable aux exigences en matière de sécurité interne.

P jonction 10. Comment tester le circuit ?

Les capteurs à trois et quatre électrodes sont adaptés à l'utilisation dans un circuit spécial appelé Potentiostat. Le rôle de ce circuit est de contrôler le potentiel de l'électrode de détection (et de l'électrode auxiliaire) par rapport à l'électrode de référence tout en amplifiant le courant circulant à l'intérieur ou à l'extérieur. Le circuit peut être testé en utilisant la méthode simple suivante :
• Retirez le capteur.
• Connectez le terminal contrepoids à son terminal correspondant avec le circuit.
• Mesurez le potentiel du terminal de détection (et auxiliaire). Pour un capteur non polarisé, le résultat du test doit être 0 (±1mV), ce qui est équivalent à la tension de décalage recommandée pour un capteur polarisé.
• Connectez le terminal de détection (ou auxiliaire) au circuit pour obtenir la tension de sortie.
Les étapes ci-dessus peuvent confirmer que le circuit fonctionne normalement dans la plupart des cas. Après avoir remplacé et réinstallé le capteur, la tension entre les bornes de détection et de référence d'un capteur non polarisé devrait toujours être nulle, ou équivalente à la tension de décalage recommandée pour un capteur polarisé.
Dans la plupart des cas, les étapes ci-dessus peuvent confirmer que le circuit fonctionne normalement. Après avoir remplacé et réinstallé le capteur, la tension entre les électrodes de détection et de référence d'un capteur non polarisé devrait être proche de zéro, ou équivalente à la tension de décalage recommandée pour un capteur polarisé.
Général ly, Les capteurs ne peuvent pas être nettoyés dans un système de nettoyage typique sans causer de dommages irréversibles ou affecter leur performance de surveillance. Une haute pression et une haute température endommageront leur joint, et des produits chimiques actifs tels que l'oxyde d'éthylène et le peroxyde d'hydrogène peuvent détruire l'électrocatalyseur.

P jonction 11. Que se passe-t-il si j'expose le capteur à des températures en dehors des instructions d'utilisation spécifiées ?

En termes de mécanisme, une basse température n'est généralement pas un grand problème. L'électrolyte liquide dans tous les capteurs (sauf les capteurs d'oxygène) ne gèle pas tant que la température ne descend pas à environ -70°C. Cependant, une exposition prolongée à des températures extrêmement basses peut affecter l'ancrage du logement en plastique sur l'embase.
Pour les capteurs d'oxygène, bien qu'une forte teneur en sel signifie qu'ils ne seront peut-être pas endommagés immédiatement, l'électrolyte du capteur d'oxygène gèle à environ -25 à -30°C, ce qui pourrait finalement entraîner un dysfonctionnement du capteur.

Des températures dépassant la limite supérieure exerceront une pression sur l'étanchéité du capteur, entraînant finalement une fuite d'électrolyte. Les plastiques utilisés pour fabriquer la plupart des modèles de capteurs deviennent mous lorsque la température dépasse 70°C, provoquant rapidement un dysfonctionnement du capteur.

P jonction 12. Que se passe-t-il si j'expose le capteur à des pressions en dehors des instructions d'utilisation spécifiées ?

Tous les capteurs utilisent des systèmes d'étanchéité similaires, où les propriétés hydrophobes des matériaux PTFE empêchent le liquide de s'échapper du capteur (même en présence de trous d'aération). 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, provoquant une fuite.  Si la pression change suffisamment lentement, le capteur peut fonctionner au-delà de la tolérance de pression, mais consultez le support technique pour obtenir des conseils.

P jonction 13. Quelles sont les conditions idéales pour stocker les capteurs ?

Les capteurs stockés dans leur emballage d'origine ne se détériorent généralement pas de manière significative, même au-delà de la durée de vie. Pour un stockage à long terme, nous recommandons d'éviter les environnements chauds, tels que les fenêtres exposées au soleil direct.
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 importantes, car la fumée peut être absorbée par les électrodes, entraînant des problèmes de fonctionnement. Les capteurs d'oxygène sont une exception : une fois installés, ils commencent à être consommés. Par conséquent, ils sont transportés ou stockés dans des emballages scellés avec des niveaux réduits d'oxygène pendant le déchargement.

P jonction 14. Quelles sont les exigences en matière d'alimentation électrique pour les 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 réactions chimiques et n'ont pas besoin d'une source d'alimentation externe. Cependant, les capteurs à trois et quatre électrodes doivent utiliser un circuit potentiostatique et nécessitent donc une alimentation électrique. En réalité, le capteur lui-même n'a toujours pas besoin d'alimentation parce qu'il produit directement un courant de sortie par oxydation ou réduction du gaz cible, mais l'amplificateur du circuit consomme un certain courant - bien que cela puisse être réduit à de très faibles niveaux si nécessaire.

P jonction 15. Combien de temps durent les filtres intégrés ?

Certains capteurs sont équipés de filtres chimiques intégrés pour éliminer des gaz spécifiques et réduire 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 principal de gaz, de petites quantités de matériau chimique peuvent durer longtemps.
En général, le filtre et le capteur ont une durée de vie prévue comparable pour l'application requise, mais dans des conditions sévères (par exemple, le suivi des émissions), cela peut être difficile. Pour de telles applications, nous recommandons des capteurs avec des filtres intégrés remplaçables, comme les capteurs de la Série 5.
Pour certains polluants, le filtre ne les élimine pas par réactions chimiques mais par adsorption, ce qui rend le filtre vulnérable aux concentrations élevées - les vapeurs organiques sont un exemple typique.

P jonction 16. Que se passe-t-il si la charge maximale spécifiée est dépassée ?

La "charge maximale" fait référence spécifiquement à la capacité du capteur de maintenir une réponse linéaire et de se récupérer rapidement après avoir été exposé au gaz cible pendant plus de 10 minutes. À mesure que la charge augmente, le capteur présentera progressivement des réponses non linéaires et nécessitera des temps de récupération plus longs, car l'électrode de détection ne peut pas consommer tout le gaz diffusé.
Avec une charge accrue, le gaz s'accumule à l'intérieur du capteur et se diffuse dans les espaces internes, pouvant réagir avec l'électrode contrepoids et modifier le potentiel. Dans ce cas, le capteur peut mettre beaucoup de temps (des jours) à se récupérer, même lorsqu'il est placé dans un air propre.
Un autre rôle de la conception du circuit est de s'assurer que le capteur se récupère aussi rapidement que possible après des charges élevées, car l'amplificateur dans le circuit n'entraîne pas de saturation de courant ou de tension pendant la génération du signal. Si l'amplificateur limite le courant entrant dans le capteur, cela restreindra le taux auquel l'électrode de détection consomme le gaz, provoquant immédiatement une accumulation de gaz à l'intérieur du capteur et les changements de potentiel décrits ci-dessus.
Enfin, sélectionnez une résistance connectée à l'électrode de détection pour vous assurer que, même en cas de baisse soudaine de tension au niveau de la concentration maximale prévisible du gaz, la variation n'excède pas quelques millivolts. Autoriser des baisses de tension plus importantes sur la résistance pourrait entraîner des changements similaires à l'électrode de détection, nécessitant un temps de récupération après le retrait du gaz.

P jonction 17. Combien 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 à l'électrode contrepoids pour équilibrer l'oxygène consommé par la réaction d'oxydation. Généralement, un maximum de plusieurs milliers de ppm d'oxygène est nécessaire, ce qui est fourni par l'oxygène dans le gaz d'échantillon. Même si le gaz d'échantillon ne contient pas d'oxygène, le capteur dispose d'une réserve interne suffisante d'oxygène pour de courtes périodes.
Pour la plupart des capteurs, l'électrode contrepotentielle a également besoin d'une petite quantité d'oxygène. Si le capteur fonctionne continuellement dans un environnement sans oxygène, il produira éventuellement des lectures erronées.

P jonction 18. Pourquoi la lecture du capteur est-elle inférieure à la valeur spécifiée ?

Il existe de nombreuses raisons d'écarts dans les mesures effectuées par les clients, ce qui rend crucial de concevoir des équipements en fonction de la plage de calibration autorisée du capteur et de la baisse naturelle de sa capacité de sortie au fil de sa durée de vie. Certaines causes que nous avons identifiées incluent :

· Utilisation de débits différents

· Placement de grilles de diffusion supplémentaires (par exemple, des pare-flammes ou des membranes en PTFE) devant le capteur, surtout s'il y a un grand espace mort entre la grille et le capteur

· "Gaz "collants" avec des tubulures absorbantes ou des calibrateurs en laiton (par ex., cylindres de gaz contaminés par le chlore ; cylindres d'azote dégradés par l'entrée d'oxygène)

· Utilisation de cylindres en dehors de la pression minimale recommandée par le fabricant

· Utilisation de cylindres d'"air" avec des mélanges dilués

· Échec à amortir correctement les fluctuations de pression dans le système d'échantillonnage

· La conception de l'appareil de test affectant considérablement le signal de mesure des capteurs de gaz combustibles

P jonction 19. Comment connecter le capteur ?

Les capteurs sont généralement connectés à l'équipement via des connecteurs PCB. Certains capteurs utilisent des connexions alternatives (par exemple, ports de données ou connecteurs spécifiques) ; reportez-vous aux fiches techniques du produit concerné pour plus de détails.
Pour les capteurs connectés via des connecteurs PCB, ne soudez pas directement le connecteur PCB à l'équipement . Le soudage direct peut endommager l'enveloppe du produit et causer des dommages internes invisibles.

P jonction 20. Les données de température sont-elles disponibles ?

Les données de température sont disponibles pour la plupart des produits et sont spécifiées dans les fiches techniques de chaque produit  - Je vous en prie.

P jonction 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 contenant propre et sec à une température comprise entre 0°C et 20°C, pAS dans des environnements contenant des solvants organiques ou des liquides inflammables. Sous ces conditions, les capteurs peuvent être stockés jusqu'à six mois sans réduire leur durée de vie prévue.

P jonction 22. Pourquoi y a-t-il une exigence de débit minimum ?

L'exigence de débit minimum pour les capteurs est déterminée de manière globale en fonction des principes de conception, des caractéristiques du fluide, de la précision de mesure et des besoins d'application pratique. Lors de la sélection et de l'utilisation des capteurs, les utilisateurs doivent choisir des types de capteurs et des plages de débit appropriés en fonction des scénarios d'application spécifiques et des exigences de mesure.

P jonction 23. Qu'est-ce qui provoque la panne des capteurs ?

Les capteurs électrochimiques peuvent être utilisés dans divers environnements, y compris certains conditions difficiles, mais ils doivent être protégés de l'exposition à de fortes concentrations de vapeurs de solvants pendant le stockage, l'installation et le fonctionnement.

Le formaldéhyde est connu pour désactiver les capteurs de monoxyde d'azote en peu de temps, tandis que d'autres solvants peuvent provoquer des niveaux de base faussement élevés. Lors de l'utilisation de capteurs de circuit imprimé (PCB), installez les autres composants avec parcimonie avant de monter le capteur. N'utilisez pas de colle ni n'opérez près de capteurs électrochimiques , car de tels solvants peuvent provoquer la fissuration du plastique.

Capteurs à perle catalytique

Certaines substances peuvent empoisonner les capteurs à perle catalytique et doivent être éloignées du capteur. Le mécanisme de défaillance peut inclure :

· Toxicité : Certaines substances se décomposent sur le catalyseur et forment une barrière stable à sa surface. Une exposition prolongée entraîne une perte irréversible de sensibilité du capteur. Les substances les plus courantes incluent le plomb, les sulfures, le silicium et les phosphates.

P oint 24. Inhibition de 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, empêchant ainsi les réactions normales. Cependant, cette perte de sensibilité est temporaire - la sensibilité se récupérera après que le capteur ait fonctionné dans un air propre pendant une certaine période.

La plupart des composés tombent plus ou moins dans l'une des catégories ci-dessus. Si de tels composés peuvent être présents dans des applications pratiques, le capteur ne devrait pas être exposé à des composés auxquels il n'est pas résistant.