فهرست محتوا
سنسور هوشمند گاز
سنسور گاز یک سیستم هوشمند تشخیص میزان گازهای موجود در محیط همچون مونو اکسید کربن است و به عنوان یکی از اجزای سیستم امنیت هوشمند شناخته میشود. وظیفه اصلی این دستگاه حفظ سلامت انسان ها دربرابر گازهای سمی است.
تشخیص نشت گاز به معنای شناسایی گازهای خطرناک در محیط است. بسیاری از صنایع، آتش‌نشانی‌ها و حتی خانه‌های مسکونی برای حفظ امنیت در برابر خطراتی مانند آتش‌سوزی یا گازگرفتگی، به این سیستم نیاز دارند و از آن بهره می برند.
این سنسور، علاوه بر تشخیص نشت گاز، قابلیت اتصال با سایر سیستم‌های خانه مانند سیستم هشداردهنده را دارد.
این سیستم این امکان را به ما میدهد که به محض خطر آلارم هشدار آن را بر روی گوشی خود مشاهده کنیم.
انواع سنسور تشخیص گاز
سنسورهای تشخیص گاز را می‌توانیم از جهات مختلفی دسته‌بندی کنیم. این سنسورها، ممکن است در موارد زیر با یکدیگر متفاوت باشند:
- شکل ظاهری سنسور: برخی از سنسورهای هوشمند تشخیص گاز، مجهز به صفحه نمایش هستند.
- پروتکل هوشمندسازی: Wi-Fi، Z-Wave و …
- نوع گاز قابل تشخیص: گاز شهری یا متان، مونوکسید کربن یا سایر گازهای قابل اشتعال
- امکانات اضافه بر تشخیص گاز: سنسور دما، چراغ نشان‌دهنده خطر و …
- هشداردهی: امکان اتصال به سیستم هشدار هوشمند، یا داشتن یک سیستم هشدار داخلی
سنسور گازی چطور کار میکند؟
وقتی سنسور در محیط گازی قرار می گیرد ، این گازها با ذرات اکسیژن جذب شده واکنش نشان می دهد و پیوند شیمیایی بین اکسیژن و الکترون های آزاد ایجاد می کند و در نتیجه الکترون ها آزاد می شود . از آنجا که الکترون های آزادشده به موقعیت اولیه خود برگشتند ، اکنون می توانند جریان را هدایت کنند ، اگر گاز بسیار سمی باشد ، الکترون های آزاد بیشتری در دسترس خواهد بود ، این انتقال متناسب با مقدار الکترون های آزاد موجود در دی اکسید قلع خواهد بود.
انواع سنسورهای گازی
• سنسور گاز مبتنی بر اکسید فلز.
• سنسور گاز نوری.
• سنسور گاز الکتروشیمیایی.
• سنسور گاز مبتنی بر صوتی.
سنسور نشت گاز مونوکسید کربن
یکی از خطرناک‌ترین گازهای موجود که از سوختن ناقص کربن به وجود می‌آید، گاز مونواکسید کربن است.
این گاز با ورود به دستگاه تنفسی تأثیرات مخربی روی انسان‌ها، حیوانات و حتی گیاهان میذارد.وقتی گاز منواکسید کربن با خون انسان مخلوط شده به سرعت با هموگلوبین خونه واکنش نشان داده و باعث میشود خون کمتر به بافت های بدن برسد.
راهکار حفظ ایمنی محیط‌های مسکونی در برابر CO، به کارگیری سنسور مونوکسید کربن یا سنسور هوشمند گاز است.
این سنسور می‌تواند گاز شهری و کربن مونوکسید را در محیط تشخیص داده و درصد این دو گاز را روی نمایشگر به شما نشان بدهد.
برخی از مدل سنسورها، خروجی رله دارند تا بدون نیاز به حضور شما بتوانند به صورت خودکار شیر گاز را ببندند.
مزایای استفاده از سنسور نشت گاز شهری
به جرأت می‌توان که هیچ مزیتی در یک دستگاه، بالاتر از تأمین احساس امنیت و آرامش نیست. این موضوع هدف اصلی استفاده از سنسور هوشمند است. یعنی شما هر کجا که باشید، خیالتان از بابت امنیت خانه در برابر آتش‌سوزی راحت است.
البته استفاده از این سنسور مزایای دیگری هم دارد. به عنوان مثال:
- کاهش احتمال آتش‌سوزی
- کاهش خطر آسیب رسیدن به خانه و وسایل آن
- جلوگیری به موقع از استنشاق گازهای مضر و سمی
- تأمین امنیت مالی و جانی افراد
- امکان نظارت به خانه از هر کجای دنیا، با تلفن همراه
- نصب ساده و سریع، بدون داشتن دانش فنی خاص
- ارسال پیام هنگام احساس خطرهایی مانند زیاد شدن میزان گاز کربن مونوکسید
- امکان ارائه گزارشات مختلف، از درصد گازهای موجود در هوا
محل و نحوه نصب سنسور نشت گاز هوشمند
سوالی که معمولاً پس از خرید دتکتور یا آشکارساز گاز پیش می‌آید، این است که آن را باید در چه مکانی نصب کرد.
در یک خانه، امکان نشت گاز در مکان‌های زیر وجود دارد:
به علاوه ممکن است بخواهید از سنسور تشخیص گاز در موتورخانه‌ها، آشپزخانه‌های صنعتی، تونل‌ها یا آزمایشگاه‌ها استفاده کنید.
به هر حال نکته حائز اهمیت این است که تمامی سنسورهای هوشمند، با دستورالعمل نصب ارائه می‌شوند.
اگر سنسور گاز به درستی نصب نشود، ممکن است اطلاعات را با دقت و صحت لازم نشان ندهد.
بهترین مکان برای نصب این سنسور، دقیقاً کنار محل احتمالی نشت گاز است.
اما در بعضی از اوقات، امکان نصب سنسور در این مکان‌ها نیست، یا پیدا کردن جایی که گاز از آن نشأت می‌گیرد دشوار است.
نکات زیر در چنین مواقعی به کمک شما می‌آبند.
نکات مهم برای نصب بهتر سنسور هوشمند گاز
1- وزن گاز را در نظر بگیرید.
بعضی از گازها مانند متان یا هیدروژن از هوا سبک‌تر هستند و باید در مکانی بالا نصب شوند. درصورتی که سنسور گازهایی مانند بوتان، باید در نزدیکی سطح زمین قرار بگیرد.
2- مراقب گرد و غبار و ذرات آب باشید.
سنسور هوشمند گاز وسیله‌ای حساس است. بنابراین بهتر است به گونه‌ای نصب شود که ذرات گرد و غبار امکان ورود به بخش‌های اصلی آن را نداشته باشند. گاهی حتی لازم است برای رعایت این نکته مجبور باشید که دستگاه را به صورت برعکس وصل کنید.
علاوه بر این، اگر قرار است که سنسور را در محیط بیرون از خانه قرار بدهید حتما توجه داشته باشید که سنسورهای نشت گاز غالباً ضد آب نیستند. بنابراین آن‌ها را در مکانی نصب کنید که کمترین برخورد را با قطرات باران داشته باشند.
3- از متخصصان کمک بگیرید.
نصب سنسور به خودی خود کار سختی نیست. اما این که کدام مکان را برای نصب آن انتخاب کنید، نیاز به نظر یک متخصص دارد. بنابراین اگر هرگونه ابهامی در این زمینه دارید، از افراد متخصص در زمینه نصب سنسور کمک بگیرید.
4- گاز باید راهی به سنسور داشته باشد.
سنسور گاز را در پشت پرده یا جلوی پنکه و باد کولر قرار ندهید. همچنین این سنسور نباید در جایی باشد که در آن هوا راکد است. در غیر این صورت، اصلاً گاز نمی‌تواند خود را به سنسور برساند.
5- در صورت استفاده از پروتکل ارتباطی باسیم، ملاحظات لازم را انجام دهید.
طول کابل را پیش از انجام مراحل نصب حتماً اندازه بگیرید. علاوه بر این دقت داشته باشید که بین بی ام اس، کنترلر اصلی گاز و سنسور نشت گاز نباید مانعی قرار بگیرد. البته همه این موارد با استفاده از پروتکل‌های بیسیم مانند Z-Wave حل می‌شوند.
در صورتی که نمی‌دانید در حالت کلی کدام نوع پروتکل مناسب شما است، خواندن مطلب زیر را به شما پیشنهاد می‌کنیم. روی دکمه زیر کلیک کنید تا تفاوت پروتکل بیسیم و باسیم و مزایا و معایب هر یک را ببینید.
6- در انتخاب مکان نصب سنسور هوشمند گاز دقت کنید.
سنسور گاز باید با فاصله‌ای حدوداً 2 متری از وسایلی که تولید گرما میکنند قرار بگیرد. حرارت، رطوبت و آلوده بودن محیط علاوه بر آسیب رساندن به سنسور، باعث کاهش دقت اندازه‌گیری میشود.
به علاوه دقت کنید که سنسور باید جایی نصب شود که دسترسی به آن آسان باشد. در نتیجه در صورت نیاز به مشاهده نمایشگر یا کالیبره کردن دستگاه نیازی به نردبان نخواهید داشت.
ارتباط سنسور گاز با سایر اجزای خانه هوشمند
اینترنت اشیا باعث شده که دستگاه‌های مختلف در خانه هوشمند، با یکدیگر در ارتباط باشند.
سنسور گاز هم اطلاعات و داده‌های باارزشی که به دست می‌آورد، در اختیار دستگاه‌های دیگر می‌گذارد.بعضی از دستگاه‌هایی که می‌توانند ارتباط مفید و موثر با سنسور نشت گاز شهری داشته باشند عبارتند از:
قفل درب هوشمند
در صورتی که درصد گازهای مضر و خطرناک در هوا زیادتر از حد معمول شود، قفل درب هوشمند این اطلاعات را دریافت میکند. بنابراین بر اساس تنظیمات قبلی، درب برای ترک کردن سریع‌تر خانه یا به راه انداختن جریان هوا باز میشود.
سیستم تهویه مطبوع هوا
به محض احساس خطر نشت گاز، سنسورها این پیام را به کنترلر می‌فرستند. در نتیجه این عمل و به کمک اینترنت اشیا، سیستم تهویه مطبوع روشن شده و هوا را به جریان می‌اندازد.
سیستم هشدار هوشمند
ترکیب و ارتباط سنسور گاز و سیستم هشدار هوشمند به قدری متداول است که امروزه محصولاتی تحت عنوان هشداردهنده گاز ارائه می‌شوند. وظیفه سیستم هشدار هوشمند این است که ساکنین خانه یا آتش‌نشانی را از وجود خبر مطلع سازد.
ساخت سنسور گازی چگونه است؟
از میان انواع ذکر شده در بالا ، سنسور گاز متداول ترین سنسور گاز اکسید فلز است. همه ی این سنسورها از یک عنصر سنجش تشکیل شده اند که از قسمتهای زیر تشکیل شدند.
1- لایه سنجش گاز
2- سیم پیچ بخاری
3- خط الکترود
4- سرامیک لوله ای
5- الکترود
عملکرد هر یک از عناصر بالا به شرح زیر است:
۱- لایه سنجش گاز: این جز اصلی در سنسور است که می تواند برای درک تغییر غلظت گازها و ایجاد تغییر در مقاومت الکتریکی مورد استفاده قرار گیرد. لایه سنجش گاز اساساً یک ماده شیمیایی است که مقدار مقاومت خود را تغییر می دهد. غلظت گاز خاص در محیط. در اینجا عنصر سنجش از یک دی اکسید قلع (SnO2) ساخته شده است که به طور کلی دارای الکترونهای اضافی است. بنابراین هر زمان که گازهای سمی شناسایی می شود مقاومت و جریان عبوری عنصر هم تغییر می کند که نشان دهنده تغییر غلظت گازها است.
۲- سیم پیچ بخاری: هدف سیم پیچ بخاری سوختن عنصر حسگر است تا حساسیت و کارایی عنصر حسگر افزایش یابد.این سیم پیچ از نیکل کروم ساخته شده است که دارای نقطه ذوب بالایی است به طوری که می تواند بدون ذوب شدن گرم شود.
۳- خط الکترود: از آنجا که عنصر حسگر هنگام تشخیص گاز جریان بسیار کمی تولید می کند ، حمل جریان های کوچک آن از اهمیت بیشتری برخوردار است. بنابراین سیمهای پلاتین در جایی که به حرکت موثر الکترونها کمک می کند ، به کار می آیند.
۴- سرامیک لوله ای: در بین سیم پیچ بخاری و لایه سنجش گاز ، سرامیک لوله ای وجود دارد که از اکسید آلومینیوم (Al2O3) ساخته شده است. از آنجا که این عنصر از نقطه ذوب بالایی برخوردار است ، به حفظ سوختگی لایه حسگر کمک می کند و این باعث می شود که لایه حسگر برای به دست آوردن جریان خروجی کارآمد ، حساسیت بالایی داشته باشد.
۵- الکترود: یک اتصال است که در آن خروجی لایه حسگر به خط الکترود متصل می شود. یک الکترود در اینجا از طلا (Au –Aurum) ساخته شده است که رسانای بسیار خوبی است.
