냉매 센서 원리: 냉매 누출 감지기의 실제 작동 방식

3) 가장 일반적인 5가지 냉매 센서 원리

원칙 A — n입니다 적외선(비분산적외선) 흡수

가장 적합한 대상: 많은 할로카본 냉매(HFC/HFO 혼합물), CO2 및 다양한 IR 활성 가스.
작동 방식: 가스 분자는 특정 파장의 적외선을 흡수합니다. 센서는 가스 경로를 통해 흡수되는 IR의 양을 측정하여 농도를 추정합니다(종종 Beer-Lambert 개념을 사용하여 설명됨).

일반적인 NDIR 블록 다이어그램

• IR 소스 → 광학 경로(가스 셀) → 필터/검출기 → 신호 처리
  Horiba는 NDIR을 중간 IR 파장(2.5~25μm)을 사용하여 가스 농도를 측정하는 것으로 설명합니다.

강점

• 다양한 냉매에 대한 우수한 선택성
• 많은 표면 화학 센서에 비해 강력한 장기 안정성
• 고정 모니터 및 규정 준수 스타일 임계값에 적합

일반적인 함정

• 광학적 오염(먼지/기름 에어로졸)으로 인해 신호가 감소할 수 있음
• 다중 가스 혼합물에는 세심한 교정/보상이 필요합니다(특히 혼합)

원리 B — 광음향 분광학(PAS)

가장 적합한 대상: 더 많은 복잡성을 감당할 수 있는 고감도, 고선택성 검출(종종 프리미엄 기기에서).
작동 방식: 변조된 빛은 대상 가스에 흡수되어 → 열로 변합니다 → 주기적인 압력파(“소리”)가 챔버에 형성됩니다. → 마이크/변환기가 농도에 비례하여 음향 신호를 측정합니다.

강점

• 높은 감도 및 선택성 잠재력
• 추적 감지 설계에 적합

트레이드오프

• 더욱 복잡한 광학/음향
• 비용 및 통합 복잡성이 NDIR보다 높을 수 있음

원칙 C — 촉매 비드(펠리스터) 연소

가장 적합한 대상: %LEL 스타일 측정을 원하는 경우 탄화수소/가연성 가스(R290과 같은 프로판 기반 냉매 포함).
작동 방식: 가연성 가스는 가열된 촉매 비드에서 산화되어 열을 발생 → 비드의 온도 상승 → 저항 변화 → 휘트스톤 브리지가 변화를 측정합니다.

강점

• 가연성 가스에 대한 검증된 방법
• %LEL 경보 전략에 대한 직접 매핑이 일반적입니다.

일반적인 함정

• 실리콘, 황 화합물 또는 오염 물질에 의한 "중독"은 시간이 지남에 따라 감도를 감소시킬 수 있습니다(환경 및 센서 설계에 따라 다름).
• 산화를 위해서는 산소가 필요합니다. 낮은 O2 환경에서는 성능이 저하될 수 있습니다.

원칙 D — MOS / 금속산화물 화학저항 감지

가장 적합한 대상: 더 많은 교차 민감도 및 드리프트 관리를 수용할 수 있는 비용에 민감한 경보 및 내장된 감지 기능입니다.
작동 방식: 가열된 금속 산화물 표면과 가스의 상호 작용은 센서의 전기 저항을 변화시킵니다(흡착/탈착 및 산소종에 의해 영향을 받는 표면 화학 과정).

강점

• 저렴하고 컴팩트하며 간단한 전자 장치
• 통제된 환경에서 "총 누출" 경고에 유용합니다.

일반적인 함정

• VOC/세정제에 대한 교차 민감도, 습도 영향, 온도 의존성
• 드리프트 및 기준선 이동에는 교정 전략과 보상이 필요한 경우가 많습니다.

원리 E - 열전도도(TCD/카타로미터 스타일)

가장 적합한 대상: 대상 가스가 배경 가스에 비해 열전도율을 크게 변경하거나 분석 시스템의 일부로 사용되는 특정 산업 설정.
작동 방식: 가열된 와이어의 온도(및 저항)는 주변 가스가 열을 얼마나 잘 전도하는지에 따라 달라집니다. 그 변화는 농도를 추론하기 위해 측정됩니다.

강점

• 간단한 물리적 원리
• 일부 가스 분석 상황에서 유용합니다.

트레이드오프

• 가스/배경이 잘 제어되지 않는 한 분광법보다 덜 선택적입니다.
• 대중 시장의 HVAC 누출 감지기보다 분석 장비에서 더 일반적입니다.