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传感器区别

发布时间:2017-12-01 新闻来源: 百度文库 浏览量:
  测量CO2浓度,通用的方法有三种:红外、热导和超声。

  1、红外(IR)
  利用特定波长的红外线在特定气体中传播时信号衰减明显的特性测量。发射的红外波功率一定,测量接受红外波的衰减,从而计算CO2浓度。一般在测量2000PPm(0.2%)CO2浓度以内是最佳的选择。但培养箱要求的量程是0~20%,即200000PPm,所以属于扩展量程。当红外发射接收对管上长菌,实际发射出的功率已经衰减,且接收功率衰减得更多,测量出的数据已经发生变化,导致测量不准。因为发射和接收都发生变化,所以,不进气时的零点和进到设定值的满点都发生变化,满点必须由专业检测仪检测校正。

  2、超声
  利用超声波在不同气体媒介中传播的速度不同,计算声波从发射到接收的时间,从而计算气体的浓度。用在培养箱中的超声传感器只有几厘米长,所以在2000PPm以下是测量不太准的。但大量程时测量是很准的。当长菌时,声波的功率会降低,但因为发射和接收距离是不变的,所以满点是不会有差异的,只要在不进气时校正零点即可,不需专业设备。

  3、热导(TC)
  两个温度传感器,一个密封,一个敞开,测量热传导的差异,检测气体浓度,同样长菌后会导致敞开的传感器热传导发生偏移,导致实际测量发生变化,所以,不进气时的零点和进到设定值的满点都发生变化,满点必须由专业检测仪检测校正。箱内温度和相对湿度的改变会影响传感器的精确度。当箱门被频繁打开时,不仅CO2浓度,温度和相对湿度也会发生很大的波动,因而影响了TC传感器的精度。当需要精确的培养条件和频繁开启培养箱门时,此控制系统就显得不太适用了。热导传感器监控CO2浓度的工作原理是基于对内腔空气热导率的连续测量,输入CO2气体的低热导率会使腔内空气的热导率发生变化,这样就会产生一个与CO2浓度直接成正比的电信号。
  红外对管一般是塑封形式,菌类生长难破坏芯片,但对管和直接的测量电路如果都在箱内,则受湿度影响,可能会损坏。所以红外传感器一般采用外装抽气检测,或对管与电路分离方式安装,安装复杂,价格昂贵。且箱内实际湿度并不高。在此类的说明书上,写明必须经常进行清洁,且在使用一年以后,没半年必须校正。
  热导传感器采用两个几乎一样的温度传感器进行检测,差异在电路上通过电桥调整。敞开的传感器表面一般用热缩套管加胶密封。此类传感器价格较贵,且更换时必须采用同样的温度系数传感器。在此类的说明书上,也写明必须经常进行清洁,且在使用一年以后,没半年必须校正。
  以上两种传感器因为封装的原因,菌类生长较难破坏芯片表面,但会引起测量的全面变化,一旦更换,进口的红外传感器的至少在5000-8000,纯进口的热导传感器在4500左右,再加上维修费。
  超声传感器因为不能采用全密封的形式,因此在芯片表面均匀覆盖有一层进口有机胶作为保护。在使用过程中,如果不按关机程序关机,也不定期清洁,菌类在有水的情况下如果粘在传感器表面,则可以以有机胶为食,破坏保护层后可能导致芯片表面漏电,最后损坏。所以说明书上也写明必须定期进行清洁,一般最多一个月一次小清洁,三个月一次大清洁。如果使用过程中不放置加湿水盘,清洁的间隔可以加长。
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