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 условие | Последствие по документу |
|---|---|
| пары органического кремния — силиконовый клей, герметик, латекс, шпаклёвка, пластмасса с кремнием | потеря чувствительности навсегда |
| высокие концентрации H₂S, SOx, Cl₂, HCl | коррозия конструкции, сильное падение чувствительности |
| щелочи, соли щелочных металлов (особенно рассол), галогены | сильное изменение характеристик |
| вода, конденсат, замерзание | падение чувствительности, разрушение слоя |
| долгая высокая концентрация газа, струя из зажигалки | изменение 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
- 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
- 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?
Смотрите также
- Датчики газа MQ, CO и CO₂MQ-2, MQ-135, MQ-7B, ZE07-CO, MH-Z19C, SCD41, SGP41: принципы, нагрев, калибровка, протоколы
- Металлооксидный датчик газа (MOX)Нагретый оксид металла меняет сопротивление в присутствии газов
- Прогрев датчика газаВремя под питанием, после которого показания датчика газа стабилизируются
- Избирательность датчика газаСпособность датчика газа отличать целевой газ от мешающих
- Влагозащитное покрытие (conformal coating)Тонкий изолирующий слой на собранной плате, повторяющий её форму
- Индекс VOC (VOC Index)Относительная оценка летучих веществ: шкала 1–500, среднее за сутки — 100