Почему значения времени t90 для разных газов отличаются?
Если вы внезапно подвергнете сенсор воздействию определенной концентрации газа, то время, необходимое сенсору для индикации 90% данной концентрации газа, будет называться временем t90. Не только пеллисторные (термокаталитические) сенсоры, но и электрохимические работают на принципе диффузии. В термокаталитическом пеллисторе сенсора происходит химическая реакция, в результате которой выделяется тепло и чем больше молекул в секунду участвует в реакции, тем больше тепла. Удельное тепловыделение приводит к повышению температуры термокаталитического пеллистора. Таким образом, чем большее количество молекул в секунду проникает в термокаталитический пеллистор и участвует в реакции, тем выше измеряемая температура. В результате реакции, протекающей в измерительном электроде электрохимического сенсора, выделяются или поглощаются электроны - и чем большее количество молекул в секунду прореагирует, тем больше будет электронов. Количество электронов в секунду означает электрический ток. Таким образом, чем большее количество молекул в секунду проникает в измерительный электрод и вступает в реакцию, тем выше измеряемый электрический ток сенсора. Оба выделенных жирным шрифтом предложения крайне важны для понимания принципов работы сенсоров. Чем быстрее происходит диффузия молекул, тем сильнее будет сигнал сенсора и короче время отклика. Так, грубо говоря, скорость диффузии молекул определяет время отклика. Молекулы легких газов (например, водорода, метана, аммиака) обладают высокой скоростью диффузии, так что можно ожидать короткого времени t90. Более тяжелые молекулы двигаются медленнее, и соответствующее время отклика будет длиннее. Действительно: время t90 термокаталитического сенсора, подвергшегося воздействию водорода, - 10 секунд или менее. Значения времени t50 и t90 других веществ указаны в следующей таблице.
Таблица время отклика термокаталитического сенсора Draeger Polytron SE Ex PR M
|
Газ |
T50, с |
T90, с |
Газ |
T50, с |
T90, с |
|
Водород |
≤4 |
≤10 |
Диметилэфир |
≤12 |
≤31 |
|
Аммиак |
≤7 |
≤18 |
n-Бутан |
≤14 |
≤36 |
|
Метан |
≤9 |
≤23 |
Бензол |
≤15 |
≤39 |
|
Этилен |
≤11 |
≤28 |
Толуол |
≤17 |
≤47 |
|
Пропан |
≤12 |
≤32 |
Бутилацетат |
≤22 |
≤65 |
