Датчик O₃ (озона) — принципы, характеристики, применение и руководство по интеграции
Что такое датчик озона (O₃)?
An датчик O₃ измеряет концентрацию озон, реактивный окислительный газ, используемый для дезинфекция, борьба с запахами и очистка воды, но при повышенных концентрациях вреден для людей и материалов. Точное измерение необходимо для защитить работников, Поддерживать качество воздуха в помещении (IAQ), проверять циклы дезинфекции, А также поддержка нормативная отчетность для мониторинга окружающей среды.
Типичные отчетные единицы: ppb/ppm (по объему) и мкг/м³ (массовая концентрация).
При 25 °С и 1 атм:
Обзор сенсорных технологий
| Технология | Основной принцип | Типичный диапазон и уровень обнаружения | Ответ (Т90) | Селективность | O&M | Best For |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Электрохимический (ЭХ) | O₃ подвергается окислительно-восстановительной реакции на каталитическом электроде; ток ∝ концентрация | 0–1/5/10 частей на миллион; предел обнаружения 1–10 частей на миллиард | 20–60 с | Высокий для O₃; некоторые перекрестные чувствительности (например, Cl₂, НЕТ₂, SO₂) | Низкий–средний (калибровка, замена фильтров) | Персональная/стационарная безопасность, качество внутреннего воздуха, технологические зоны |
| УФ-фотометрический (поглощение при 254 нм) | Абсорбция Ламберта-Бера в газовой ячейке с использованием источника ртути низкого давления или УФ-светодиода | 0–500 ppb до 0–1 ppm; предел обнаружения ~1 ppb | 10–60 с | Референтный класс специфичность к O₃ | Средний (чистота оптики) | Нормативные/окружающие мониторинг, контрольные точки |
| МОП (полупроводник) | O₃ окисляет поверхность датчика, изменяя проводимость | 0–1 ppm; предел обнаружения десятки частей на миллиард | 10–60 с | Более широкая перекрестная чувствительность; требуется компенсация T/RH | Низкий | Низкая стоимость качества воздуха в помещении, обнаружение тренда |
| Электрохимический + Фильтрованный вход | ЕС с скрубберы/фильтры для подавления помех | 0–1/5 частей на миллион; предел обнаружения частей на миллиард | 20–60 с | Улучшенная селективность по сравнению с использованием только EC | Средний (фильтр) | Промышленная безопасность/безопасность систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, дезинфекционные комнаты |
Электрохимический датчик O3 Winsen
Модуль датчика обнаружения опасных токсичных газов EC ZE03
- CO,O2,NH3,H2S,NO2,O3,SO2, CL2,HF,H2,PH3,HCL, etc.
- См. Руководство
- Читать
Винсен Полупроводниковый датчик O3
Практическое правило
- Выберите электрохимический для компактный, маломощный, ppb–ppm обнаружение в персональных/стационарных мониторах.
- Выберите УФ-фотометрический для эталонного класса мониторинга окружающей среды или когда вам нужна высокая линейность и специфичность соединения.
- Выберите МОП для качество воздуха в помещении, чувствительное к затратам или тренд событий, где приемлема умеренная точность.
Как работают основные технологии
Электрохимические (ЭХ) датчики O₃
- Механизм: Озон диффундирует через газопроницаемую мембрану к рабочему электроду; это сниженный (или окислен, в зависимости от конструкции). Генерируемый ток (мкА) пропорционален концентрации.
- Сильные стороны: Высокая чувствительность (ppb), малое энергопотребление, компактность, простой интерфейс (аналоговый/мкА или кондиционированное напряжение).
- Соображения: перекрестная чувствительность к окислителям (Cl₂, НЕТ₂) и кислые газы (SO₂ отрицательный/положительный ответ в зависимости от катализатора). Влажность / температура влияют на ноль и наклон; компенсация и интегрированное измерение температуры и относительной влажности рекомендуется.
УФ-фотометрические анализаторы O₃
- Механизм: Измеряет поглощение O₃ при ~254 нм; некоторые конструкции чередуются с скруббер O₃ для получения нуля/эталона.
- Сильные стороны: Высокая специфичность, отличная линейность и стабильность; подходит для соответствующий стандартам измерения.
- Соображения: Больший размер, большая мощность, периодичность лампа/светодиод и техническое обслуживание оптики, управление насосом/расходом.
Датчики МОП-О₃
- Механизм: Сильные окислительные свойства озона изменяют проводимость пленки оксида металла.
- Сильные стороны: Низкая стоимость, малый форм-фактор.
- Соображения: Требуется сильный алгоритмическая компенсация; подвержены долгосрочному дрейфу и эффектам перекрестного газа; использовать для относительные тенденции или оценка качества воздуха в помещении выше, чем при абсолютном соответствии.
Обзор портфолио Winsen O₃ Sensing
Компания Winsen предлагает электрохимические (EC), полупроводниковые/МОП-модули и готовые к использованию модули, которые сочетают в себе чувствительность на уровне ppb, широкие диапазоны, небольшие размеры и низкую мощность.
| Модель | Технология | Диапазон | Разрешение | Интерфейс | Примечательные особенности / Примечания |
|---|---|---|---|---|---|
| ZE25A-O3 | модуль ЕС | 0–2 XNUMX частей на миллион | 0.001 частей на миллион | UART (3 В) | Мини-модуль для контроля качества воздуха в помещении и портативных устройств; T90 ≤ 90 с; 3.7–5.5 В. |
| ZE25-O3 | модуль ЕС | 0–10 XNUMX частей на миллион | 0.01 частей на миллион | UART + Аналоговый (0.4–2 В) | Температурная компенсация, отличная линейность; 23×25.5×4.4 мм. |
| ZE27-O3 | модуль ЕС | 0–10 XNUMX частей на миллион | 0.01 частей на миллион | UART (3 В-ТТЛ) | Ультраминиатюрный (≈ 17.1×19.2×4.5 мм), очень маломощный. |
| ZE14-O3 | модуль ЕС | 0–100 XNUMX частей на миллион | 0.1 частей на миллион | UART (5 В) | Расширенный ассортимент для дезинфекционных шкафов и технологических зон. |
| Ячейка ZE03 + O₃ | Платформа модуля ЕС | на датчик | - | UART + Аналоговый | Универсальный корпус модуля ЕС, поддерживающий O₃ и другие токсичные газы. |
| МЕ3-О3 | ячейка ЕС | 0–10/20 частей на миллион (макс. 50/100 частей на миллион) | 0.05 частей на миллион | Сырая ячейка | Промышленный/электрический мониторинг; Чувствительность ~1.2 мкА/ppm; T90 ≤ 120 с. |
| МЕ2-О3 | ячейка ЕС | 0–10/100 частей на миллион (макс. 200 частей на миллион) | ≤ 0.02 частей на миллион | Сырая ячейка | Надежный тип топливных элементов; повторяемость ≤ 5 %. |
| МЭ2-О3-16×15 | ячейка ЕС | 0–10/100 частей на миллион (макс. 200 частей на миллион) | ≤ 0.02 частей на миллион | Сырая ячейка | Компактный корпус (16×15×6.2 мм); T90 ≤ 120 с. |
| ZQ02-O3 | МОП-модуль | 10–1000 частей на миллиард | 10 стр / мин | Цифровой выход + зуммер | Мини <30 с срабатывание, срок службы 5 лет; идеально подходит для домашних сигнализаций. |
| MQ131-Л | МОП-сенсор | 10–1000 частей на миллиард | - | резистивный | Низкая концентрация ppb на уровне IAQ/сигнализация; нагреватель 5 В. |
| MQ131-H | МОП-сенсор | 10–1000 XNUMX частей на миллион | - | резистивный | Высококонцентрированные ppm-приложения; нагреватель 5 В. |
Руководства по применению
1) Дезинфекционные помещения, холодильные камеры и цеха по переработке пищевых продуктов
- Цель: Проверить состояние после обработки и обеспечить безопасный вход; заблокировать вентиляцию.
- Сенсор: EC O₃ ppb–ppm диапазона, быстрый Т90; добавлять звуковые/визуальные сигналы тревоги.
- Советы: Используйте озоностойкие трубки, поместите датчик рядом зона дыхания высота и включить компенсация высокой относительной влажности.
2) Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ) и качества воздуха в помещениях офисов, школ, учреждений здравоохранения
- Цель: Мониторинг побочных продуктов от канальные генераторы озона или проникновение в здание внешнего смога.
- Сенсор: EC (компактный) или МОП (тренд/порог).
- Советы: Интегрировать с BMS (Modbus/4–20 мА); набор переопределения вентиляции при превышении.
3) Мониторинг и исследование окружающего воздуха
- Цель: Долгосрочные, точные тенденции на уровне ppb для соблюдения норм/исследований.
- Сенсор: УФ-фотометрический ячейка с контролируемой температурой и автоматическое обнуление через внутренний скруббер.
- Советы: Поддерживать управление потоком и расписание лампа/оптика очистка; совместное размещение с контрольными станциями для проведения аудитов.
4) Воздействие на рабочих и замкнутые пространства
- Цель: Индивидуальный скрининг воздействия вблизи оборудования O₃ или после технического обслуживания.
- Сенсор: Носимая электронная почта с регистрацией данных и процедурой ударного тестирования.
- Советы: Поезд для изменения фильтра и обнуление по свежему воздуху; проверить работу сирены/защелки.
Рекомендации по установке
- Локации: Представительный поток воздуха; избегать УФ-лампы или сильный окислители выше по потоку от датчика без учета затухания.
- Проникновение и герметизация: Выберите IP65–IP67 корпуса для промывки/промышленности; включают капельные петли и передышки для уменьшения образования конденсата.
- Работоспособность: Обеспечивать с доступом спереди фильтры и калибровочный порт; этикетка направление газового пути.
- Материалы по теме: Используйте ПТФЭ/ПФА/ПВДФ/316L смачиваемые детали; избегайте использования натурального каучука и стандартного ПВХ в зонах с высоким содержанием O₃.
- Электрические: Отдельная проводка датчика от VFD/моторные кабели; добавить TVS для перенапряжения; щиты связи на одна точка.
FAQ
В1. Насколько низкое значение может измерить датчик EC O₃?
A: При правильном кондиционировании и усреднении, однозначные значения ppb достижимо. Укажите необходимое LOD и время усреднения.
В2. Почему показания O₃ меняются в зависимости от влажности?
A: Водяной пар влияет на электрохимию и диффузию в мембране. Компенсация T/RH, гидрофобные барьеры и предотвращение образования конденсата.
В3. Можно ли измерить O₃ с помощью длинной трубки для отбора проб?
A: Да, но O₃ разлагается на реактивных поверхностях. Используйте короткие линии ПТФЭ/ПФА, минимизируйте изгибы и поддерживайте постоянный поток.
В4. На моём участке также присутствуют NO₂ и Cl₂. Будут ли они мешать?
A: Они могут. Используйте селективные фильтры, парное измерение NO₂ для компенсации или УФ-фотометрический подход, обеспечивающий высокую селективность.
В5. Как часто следует проводить калибровку?
A: Выполнять ударные тесты еженедельно–ежемесячно в зависимости от риска; полная калибровка каждые 3 – 6 месяцев (EC). УФ-фотометрические анализаторы следуют графикам контроля качества приборов.
В6. Можно ли использовать МОП-датчики для охранной сигнализации?
A: MOS лучше всего подходит для тренд/IAQ Приложения. Для критически важные для безопасности сигналы тревоги, предпочитать EC or УФ-фотометрический при правильной калибровке.
В7. Удаляет ли активированный уголь озон?
A: Да, активированный уголь и каталитические скрубберы эффективны и широко используются для обнуление и контроль распада после дезинфекции.
В8: Какая модель лучше всего подходит для компактного узла контроля качества воздуха в помещении с чувствительностью класса ppb?
A: ZE25A-O3 (0–2 ppm, разрешение 0.001 ppm, UART) обеспечивает баланс чувствительности и размера.
В9: Мне нужны как UART, так и аналоговое напряжение.
A: ZE25-O3 предлагает UART и 0.4-2 V аналоговое отображение на 0–10 XNUMX частей на миллион.
В10: Что делать, если пик моего процесса составляет около десятков ppm?
A: Используйте ZE14-O3 (0–100 ppm) или необработанные элементы серии ME при соответствующем кондиционировании.
В11: Есть ли у вас миниатюрный модуль с низким энергопотреблением для носимых устройств?
A: ZE27-O3 чрезвычайно компактен (≈ 17.1×19.2×4.5 мм).
В12: Существуют ли готовые модули для бытовых сигнализаторов O₃?
A: ZQ02-O3 объединяет датчик МОП, зуммер и логику сигнализации (10–1000 частей на миллиард, < 30 с ответа).
Почему выбирают Винсен
- Полное портфолио: Модули EC O₃, опции MOS и Передатчики RS-485/4–20 мА.
- Глубина проработки: Компенсация температуры/влажности, стратегии смягчения последствий перекрестного загрязнения газами и библиотеки интеграции (UART/I²C/Modbus).
- Производство и контроль качества: Однородность партии, прослеживаемая калибровка, глобальная логистика.
- Производство на заказ: Форм-факторы, диапазоны, фильтры, корпуса и аксессуары соответствуют требованиям OEM-производителей.
Поговорите с нашими инженерами
Разработка озоновый монитор для обеспечения безопасности, качества воздуха в помещении, соблюдения норм окружающей среды или контроля дезинфекции? Связаться с Винсеном с учетом вашего диапазона, интерфейса, условий эксплуатации и требований к калибровке. Мы предложим оптимальную EC / УФ-фотометрия / МОП решение, предоставить оценочные комплектыи ускорить время выхода на рынок.
