Perguntas e Respostas Comuns sobre Sensores

P óleo 1. Com que frequência o sensor precisa ser recalibrado?

O intervalo entre a calibração inicial e a recalibração depende de vários fatores, incluindo a temperatura de operação do sensor, umidade, condições de pressão, os tipos de gases aos quais está exposto e a duração da exposição.

P óleo 2. Quão significativa é a diferença na interferência cruzada?

O grau de variação da interferência cruzada pode ser bastante substancial. Isso é avaliado com base em testes de um número limitado de sensores, que medem as respostas dos sensores a gases não-alvo em vez dos próprios gases alvo. É importante observar que, quando as condições ambientais mudam, o desempenho do sensor pode variar e os valores de interferência cruzada podem diferir em até 50% entre diferentes lotes de sensores. Portanto, em aplicações práticas, essas variáveis devem ser plenamente consideradas para a precisão e confiabilidade do sensor.

P óleo 3. Usar uma bomba na frente do sensor acelerará a reação?

Usar uma bomba não acelera a taxa de reação própria do sensor, mas ela pode rapidamente e eficientemente sugar amostras de gás através do sensor de locais inacessíveis. Isso permite que a bomba influencie o tempo total de resposta do dispositivo.

P óleo 4. Pode-se adicionar um filme ou filtro na frente do sensor?

Um filme ou filtro pode ser colocado na frente do sensor para proteção, mas deve garantir que nenhum "espaço morto" seja criado, o que poderia prolongar o tempo de resposta do sensor.

P óleo 5. Quais fatores devem ser considerados ao projetar um sistema de amostragem adequado?

Ao projetar um sistema de amostragem, é crucial usar materiais que impeçam a adsorção de gás nas superfícies do sistema. Os melhores materiais incluem polímeros, PTFE, TFE e FEP. A concentração de gás pode causar condensação de umidade, o que pode bloquear o sensor ou levar ao transbordamento, portanto, dessicantes apropriados devem ser usados, como tubulação de Nafion para remover umidade na fase de condensação. Para gases de alta temperatura, o gás de amostra deve ser resfriado para atender aos requisitos de temperatura do sensor, e filtros apropriados devem ser usados para remover partículas. Além disso, filtros químicos axiais podem ser instalados no sistema de amostragem para eliminar interferências cruzadas de gases.

P óleo 6. O que acontece se a temperatura do gás for diferente da do sensor?

A temperatura do próprio sensor determina sua corrente de exibição mínima, e a temperatura da amostra de gás medida tem uma certa influência nisso. A taxa na qual as moléculas de gás entram no eletrodo sensível através dos poros determina o sinal do sensor. Se a temperatura do gás difundindo pelos poros for diferente da temperatura do gás dentro do sensor, pode afetar a sensibilidade do sensor em certa medida. Pode ocorrer um pequeno desvio ou mudanças momentâneas na corrente antes de o dispositivo estar completamente ajustado.

P óleo 7. O sensor pode ser exposto continuamente ao gás alvo?

Os sensores de oxigênio podem monitorar continuamente as concentrações de oxigênio em uma faixa de 0-30% em volume ou pressões parciais em uma faixa de 0-100% em volume.  Sensores de gás tóxico são tipicamente usados para monitoramento intermitente de gases-alvo e não são adequados para monitoramento contínuo, especialmente em ambientes com altas concentrações, alta umidade ou altas temperaturas. Para alcançar o monitoramento contínuo, às vezes é utilizado um método que alterna dois (ou até três) sensores, permitindo que cada sensor seja exposto ao gás por no máximo metade do tempo e se recupere em ar fresco durante a outra metade.

P óleo 8. Quais materiais são usados para a carcaça do sensor?

Usamos diferentes materiais plásticos considerando a compatibilidade com o sistema de eletrodos interno e os requisitos de durabilidade da aplicação. Materiais comumente usados incluem ABS, fibra de policarbonato ou polipropileno. Mais informações detalhadas podem ser encontradas na ficha técnica de cada sensor.

P óleo 9. O interior do sensor é seguro?

Embora não haja certificado comprovando sua segurança inerente, o produto pode atender de forma estável aos requisitos de segurança interna.

P óleo 10. Como testar o circuito?

Sensores de três e quatro eletrodos são adequados para uso em um circuito especial chamado Potenciostato. O propósito desse circuito é controlar o potencial do eletrodo sensor (e auxiliar) em relação ao eletrodo contra enquanto amplifica a corrente fluindo para dentro ou para fora. O circuito pode ser testado usando o seguinte método simples:
• Remova o sensor.
• Conecte o terminal contra ao seu terminal correspondente no circuito.
• Meça o potencial do terminal de sensores (e auxiliar). Para um sensor não polarizado, o resultado do teste deve ser 0 (±1mV), que é equivalente ao voltage de offset recomendado para um sensor polarizado.
• Conecte o terminal de sensores (ou auxiliar) com o circuito para obter a tensão de saída.
Os passos acima podem confirmar que o circuito está operando normalmente na maioria dos casos. Após substituir e reposicionar o sensor, a tensão entre os terminais de sensores e referência de um sensor não polarizado ainda deve ser zero, ou equivalente ao voltage de offset recomendado para um sensor polarizado.
Na maioria dos casos, os passos acima podem confirmar que o circuito está operando normalmente. Após substituir e reposicionar o sensor, a tensão entre os eletrodos de sensores e referência de um sensor não polarizado deve estar próxima de zero, ou equivalente ao voltage de offset recomendado para um sensor polarizado.
Geral ly, Os sensores não podem ser limpos em um sistema de limpeza típico sem causar danos irreversíveis ou afetar seu desempenho de monitoramento. Alta pressão e temperatura danificarão seu vedante, e produtos químicos ativos como óxido de etileno e peróxido de hidrogênio podem destruir o eletrocatalisador.

P óleo 11. O que acontece se eu expor o sensor a temperaturas fora das instruções de operação especificadas?

Em termos de mecanismo, baixa temperatura geralmente não é um grande problema. O eletrólito líquido em todos os sensores (exceto sensores de oxigênio) não congela até que a temperatura caia para cerca de -70°C. No entanto, uma exposição de longo prazo a temperaturas excessivamente baixas pode afetar a fixação da carcaça plástica no suporte.
Para sensores de oxigênio, embora um alto teor de sal signifique que eles possam não ser danificados imediatamente, o eletrólito do sensor de oxigênio congela a aproximadamente -25 a -30°C, o que pode eventualmente levar à falha do sensor.

Temperaturas superiores ao limite superior exercerão pressão no selo do sensor, eventualmente levando ao vazamento de eletrólito. Os plásticos usados na fabricação da maioria dos modelos de sensores ficam moles quando a temperatura ultrapassa 70°C, causando rapidamente a falha do sensor.

P óleo 12. O que acontece se eu expor o sensor a pressões fora das instruções de operação especificadas?

Todos os sensores utilizam sistemas de vedação semelhantes, nos quais as propriedades hidrofóbicas dos materiais PTFE impedem que o líquido saia do sensor (mesmo com orifícios de ventilação). Se a pressão aplicada à entrada do sensor aumentar ou diminuir repentinamente além dos limites internos permitidos, a membrana e a vedação do sensor podem se deformar, causando vazamento.  Se a pressão mudar lentamente o suficiente, o sensor pode operar além da tolerância de pressão, mas consulte o suporte técnico para orientação.

P óleo 13. Quais são as condições ideais para armazenamento de sensores?

Sensores armazenados em sua embalagem original geralmente não se deterioram significativamente, mesmo além do prazo de validade. Para armazenamento a longo prazo, recomendamos evitar ambientes quentes, como janelas expostas à luz solar direta.
Se os sensores forem retirados de sua embalagem original, mantenha-os em um local limpo e evite o contato com solventes ou fumaça intensa, pois a fumaça pode ser absorvida pelos eletrodos, causando problemas operacionais. Sensores de oxigênio são uma exceção: uma vez instalados, eles começam a ser consumidos. Portanto, durante o transporte ou armazenamento, eles são mantidos em embalagens seladas com níveis reduzidos de oxigênio durante a descarga.

P óleo 14. Quais são os requisitos de energia para os sensores?

Sensores de dois eletrodos, como sensores de oxigênio e sensores de monóxido de carbono de dois eletrodos, geram sinais elétricos por meio de reações químicas e não requerem uma fonte de alimentação externa. No entanto, sensores de três e quatro eletrodos devem usar um circuito potenciostático e, portanto, exigem uma fonte de energia. Na verdade, o próprio sensor ainda não precisa de energia porque ele produz diretamente corrente de saída através da oxidação ou redução do gás alvo, mas o amplificador do circuito consome alguma corrente - embora isso possa ser reduzido a níveis muito baixos se necessário.

P óleo 15. Por quanto tempo duram os filtros embutidos?

Alguns sensores têm filtros químicos embutidos para remover gases específicos e reduzir sinais de interferência cruzada. Como o filtro está localizado atrás da grade de difusão, e a entrada de gás pela grade é muito menos provável do que pelo canal principal de gás, pequenas quantidades de meio químico podem durar muito tempo.
Em geral, o filtro e o sensor têm um ciclo de vida esperado comparável para a aplicação necessária, mas em condições adversas (por exemplo, monitoramento de emissões), isso pode ser desafiador. Para tais aplicações, recomendamos sensores com filtros internos substituíveis, como os sensores da Série 5.
Para alguns poluentes, o filtro não os remove por meio de reações químicas, mas por adsorção, o que facilita que o filtro seja sobrecarregado por altas concentrações - vapores orgânicos são um exemplo típico.

P óleo 16. O que acontece se a carga máxima especificada for excedida?

A "carga máxima" refere-se especificamente à capacidade do sensor de manter uma resposta linear e se recuperar rapidamente após ser exposto ao gás alvo por mais de 10 minutos. À medida que a carga aumenta, o sensor começará gradualmente a exibir respostas não lineares e exigirá tempos de recuperação mais longos, pois o eletrodo sensível não consegue consumir todo o gás difundido.
Com uma carga aumentada, o gás se acumula dentro do sensor e difunde para os espaços internos, potencialmente reagindo com o eletrodo contrário e alterando o potencial. Nesse caso, o sensor pode levar muito tempo (dias) para se recuperar, mesmo quando colocado em ar limpo.
Outro papel do design do circuito é garantir que o sensor se recupere o mais rápido possível de cargas altas, pois o amplificador no circuito não causa saturação de corrente ou voltagem durante a geração do sinal. Se o amplificador limitar a corrente para o sensor, isso restringirá a taxa na qual o eletrodo sensível consome o gás, causando imediatamente um acúmulo de gás dentro do sensor e as mudanças de potencial descritas acima.
Por fim, selecione um resistor conectado ao eletrodo de detecção para garantir que, mesmo com quedas súbitas de tensão no nível mais alto de concentração de gás previsível, a mudança não exceda alguns milivolt. Permitir quedas de tensão maiores no resistor poderia causar mudanças semelhantes no eletrodo de detecção, exigindo tempo de recuperação após a remoção do gás.

P óleo 17. Quanta oxigênio é necessário para o sensor funcionar corretamente?

Sensores que geram saída oxidando o gás alvo (por exemplo, sensores de monóxido de carbono) requerem oxigênio no eletrodo contrário para equilibrar o oxigênio consumido pela reação de oxidação. Normalmente, é necessário um máximo de vários milhares de ppm de oxigênio, que são fornecidos pelo oxigênio no gás de amostra. Mesmo se o gás de amostra for isento de oxigênio, o sensor possui suprimento interno suficiente de oxigênio por períodos curtos.
Para a maioria dos sensores, a eletrodo contra também requer uma pequena quantidade de oxigênio. Se o sensor operar continuamente em um ambiente sem oxigênio, eventualmente produzirá leituras errôneas.

P óleo 18. Por que a leitura do sensor está abaixo do especificado?

Há muitas razões para discrepâncias nas medições dos clientes, tornando crucial projetar equipamentos com base na faixa de calibração permitida do sensor e na diminuição natural da capacidade de saída ao longo de sua vida útil. Algumas causas que identificamos incluem:

· Usando diferentes taxas de fluxo

· Colocando grades de difusão adicionais (por exemplo, arrestadores de chama ou membranas de PTFE) na frente do sensor, especialmente se houver um grande espaço morto entre a grade e o sensor

· "Gases "aderentes" com tubos absorventes ou calibradores de latão (por exemplo, cilindros de gás contaminados por cloro; cilindros de nitrogênio degradados por ingresso de oxigênio)

· Usar cilindros fora da pressão mínima recomendada pelo fabricante

· Usar cilindros de "ar" com misturas diluídas

· Falhar em amortecer adequadamente as flutuações de pressão no sistema de amostragem

· O design do dispositivo de teste afetando significativamente o sinal de medição dos sensores de gases combustíveis

P óleo 19. Como conectar o sensor?

Os sensores geralmente são conectados ao equipamento por meio de conectores de PCB. Alguns sensores usam conexões alternativas (por exemplo, portas de dados ou conectores específicos); consulte os folhetos técnicos do produto para obter detalhes.
Para sensores conectados por meio de conectores de PCB, não soldar diretamente o conector de PCB ao equipamento . A soldagem direta pode causar danos à carcaça do produto e a danos internos invisíveis.

P óleo 20. Os dados de temperatura estão disponíveis?

Os dados de temperatura estão disponíveis para a maioria dos produtos e são especificados em cada ficha técnica do produto  folha.

P óleo 21. Qual é a validade recomendada?

A validade máxima recomendada para sensores é de seis meses. Durante este período, os sensores devem ser armazenados em um recipiente limpo e seco a 0°C a 20°C, não, não. em ambientes com solventes orgânicos ou líquidos inflamáveis. Nessas condições, os sensores podem ser armazenados por até seis meses sem reduzir sua vida útil esperada.

P óleo 22. Por que há um requisito de vazão mínima?

O requisito de vazão mínima para sensores é determinado de forma abrangente com base em princípios de design, características do meio, precisão de medição e necessidades de aplicação prática. Ao selecionar e usar sensores, os usuários devem escolher tipos de sensor e faixas de vazão apropriados com base em cenários de aplicação específicos e requisitos de medição.

P óleo 23. O que causa a falha do sensor?

Sensores eletroquímicos podem ser usados em vários ambientes, incluindo algumas condições adversas, mas devem ser protegidos contra a exposição a altas concentrações de vapores de solvente durante o armazenamento, instalação e operação.

Sabe-se que o formaldeído desativa sensores de óxido nítrico em um curto período, enquanto outros solventes podem causar níveis de base erroneamente altos. Ao usar sensores de placa de circuito impresso (PCB), instale outros componentes com moderação antes de montar o sensor. Não use cola nem opere próximo a sensores eletroquímicos , pois tais solventes podem causar rachaduras no plástico.

Sensores de pérola catalítica

Certas substâncias podem envenenar sensores de pérola catalítica e devem ser mantidas afastadas do sensor. O mecanismo de falha pode envolver:

· Toxicidade : Alguns compostos se decompõem no catalisador e formam uma barreira estável em sua superfície. A exposição prolongada causa perda irreversível de sensibilidade do sensor. As substâncias mais comuns incluem chumbo, sulfetos, silício e fosfatos.

P ponto 24. Inibição de Reação

Outros compostos, particularmente sulfeto de hidrogênio e hidrocarbonetos halogenados, podem ser absorvidos pelo catalisador ou formar novos compostos após a absorção. Essa absorção é tão forte que bloqueia os sítios de reação, causando inibição das reações normais. No entanto, essa perda de sensibilidade é temporária — a sensibilidade será recuperada após o sensor operar em ar limpo por um período.

A maioria dos compostos cai mais ou menos em uma das categorias acima. Se quaisquer desses compostos podem estar presentes em aplicações práticas, o sensor não deve ser exposto a compostos aos quais não é resistente.