Перейти к содержанию

Отравление датчика газа

Металлооксидный датчик газа можно испортить, не включая его: достаточно положить рядом силиконовый герметик. Пары некоторых веществ необратимо меняют чувствительный слой, и датчик перестаёт реагировать на газ — это называют отравлением.

Обновлено Редакция GAW

Отравление датчика газа (sensor poisoning) — необратимая потеря чувствительности из-за веществ, которые разрушают или блокируют чувствительный слой. Особенно этому подвержены металлооксидные датчики вроде серии MQ: у них открытый нагретый слой оксида, на который действует всё, что есть в воздухе.

Что губит датчик MQ

Winsen перечисляет в документе MQ-2 условия, которые надо исключить (Cautions, п. 1–2):

Вещество или условиеПоследствие по документу
пары органического кремния — силиконовый клей, герметик, латекс, шпаклёвка, пластмасса с кремниемпотеря чувствительности навсегда
высокие концентрации H₂S, SOx, Cl₂, HClкоррозия конструкции, сильное падение чувствительности
щелочи, соли щелочных металлов (особенно рассол), галогенысильное изменение характеристик
вода, конденсат, замерзаниепадение чувствительности, разрушение слоя
долгая высокая концентрация газа, струя из зажигалкиизменение характеристик, сильное повреждение

Отдельно Winsen советует хранить датчики в герметичном пакете без летучих соединений кремния.

Как с этим борются производители

Современные датчики проверяют на устойчивость к типичным загрязнителям помещений. Sensirion для SGP41 указывает, что параметры подтверждены на имитации 10 лет работы в помещении: 200 ч непрерывной работы в 250 ppm кремнийорганического соединения D5, декаметилциклопентасилоксана (сноска 6 к табл. 1).

Практические правила

  • Не применять рядом с датчиком силиконовые герметики, клеи и влагозащитные покрытия с силиконом; плату покрывают до установки датчика или закрывают его при нанесении.
  • Не проверять датчик струёй газа и не держать в высокой концентрации.
  • Беречь от воды и конденсата.

Отравление не путают с медленным дрейфом и с перекрёстной чувствительностью: дрейф убирает калибровка, мешающий газ уходит вместе с источником, а отравленный датчик меняют. Подробнее — в статье «Датчики газа».

Частые вопросы

Можно ли заливать датчик газа силиконом или ставить рядом силиконовый герметик?

Нельзя. Winsen ставит пары органического кремния первыми в списке запрещённых условий для MQ-2: чувствительный материал теряет чувствительность и никогда не восстанавливается. Это относится к силиконовому клею, герметику, силиконовой резине и шпаклёвке рядом с датчиком, в том числе к влагозащитным покрытиям платы с силиконом.

Можно ли проверить датчик MQ зажигалкой?

Не стоит. Winsen прямо пишет, что струя газа из зажигалки сильно повреждает датчик, а долгое нахождение в высокой концентрации любого газа меняет его характеристики. Для калибровки по документу нужна эталонная газовая смесь известной концентрации, а не случайный источник газа.

Отравление — то же самое, что дрейф?

Нет. Дрейф — медленное изменение нуля и чувствительности, которое убирают перекалибровкой. Отравление — необратимая потеря чувствительности от посторонних веществ: калибровка её не исправит, датчик меняют. Поэтому в документах на датчики газа перечень вредных веществ идёт отдельно от параметров точности.

Источники

  1. Zhengzhou Winsen Electronics. Flammable Gas Sensor (Model: MQ-2) Manual, Version 1.6, valid from 2021-07-01 — Cautions 1.1 — пары органического кремния: чувствительный материал теряет чувствительность и никогда не восстанавливается; избегать силиконового клея, фиксаторов, силиконового латекса, шпаклёвки и пластмасс с кремнием; 1.2 — высокие концентрации едких газов (H₂S, SOx, Cl₂, HCl) разрушают конструкцию и сильно снижают чувствительность; 1.3 — щелочи, соли щелочных металлов (особенно рассол), галогены, например фтор; 1.4 — вода, 1.5 — замерзание; 2.1 — конденсат; 2.2 — долгое нахождение в высокой концентрации газа, струя газа из зажигалки сильно повреждает датчик; 2.3 — хранить в герметичном пакете без летучих соединений кремния
  2. Sensirion. Datasheet SGP41 — Air Quality Sensor for VOC and NOx Measurements, version 1.0, December 2021 — описание: чувствительный элемент и алгоритм индекса устойчивы к загрязняющим газам реальных применений, отсюда долговременная стабильность и малый дрейф; сноска 6 к табл. 1: параметр проверяют на имитации 10 лет работы в помещении — непрерывная работа 200 ч в 250 ppm декаметилциклопентасилоксана (D5)

Нашли ошибку?