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Innovative NDIR-Erdgasdetektionslösungen von Cubic für private und gewerbliche Anwendungen

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Warum ist die NDIR-Gassensortechnologie die optimale Wahl für die Erkennung von Erdgaslecks?

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Mit der Einführung von NFPA 715 wurden die Leistungsstandards für Erdgasalarme in Wohn- und Geschäftsgebäuden erheblich verschärft. Vor diesem Hintergrund ist die Wahl der geeigneten Gassensortechnologie von entscheidender Bedeutung, um Genauigkeit, Zuverlässigkeit und langfristige Stabilität bei der Erkennung von Erdgaslecks zu gewährleisten.

Die derzeit gängigen Sensortechnologien, darunter Metalloxid-Halbleiter (MOS), katalytische Verbrennung, elektrochemische Sensoren und nicht-dispersive Infrarotsensoren (NDIR), sind für die Erkennung von Erdgaslecks unterschiedlich leistungsfähig.

- MOS-Sensoren arbeiten auf der Grundlage von Leitfähigkeitsänderungen, die durch die Adsorption und Reaktion von Gasen an der Oberfläche von Metalloxiden verursacht werden. Typischerweise sind MOS-Sensoren wegen ihrer kompakten Größe und Kosteneffizienz sehr beliebt. Allerdings sind MOS-Sensoren sehr empfindlich gegenüber Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit. Im Laufe der Zeit kommt es zu einer erheblichen Sensordrift, und ihre Empfindlichkeit nimmt aufgrund von Alterung und Umweltverschmutzungen wie Staub und Siloxanen, insbesondere in Wohnküchen, ab, was zu falschen Messwerten oder Erfassungsfehlern führt. Aufgrund dieser Einschränkungen werden MOS-basierte Sensoren nicht für den Einbau in Gaswarnanlagen in Wohngebäuden empfohlen, die eine hohe Stabilität und Sicherheit erfordern.
- Katalytische Verbrennungssensoren, die auf der Oxidation von brennbaren Gasen über einem erhitzten Katalysator beruhen, um eine messbare Widerstandsänderung zu erzeugen, bieten eine relativ schnelle Reaktion und gute Linearität. Ihre Sensorelemente sind jedoch anfällig für Vergiftungen durch gängige Stoffe in der Luft, darunter Siloxane, Schwefelverbindungen und Halogene. Auch bei hoher Luftfeuchtigkeit und mechanischen Vibrationen sind sie nicht sehr langlebig. Ihre typische Lebensdauer liegt zwischen 0,5 und 2 Jahren, so dass sie sich nicht für Szenarien eignen, in denen eine lange Lebensdauer und Robustheit gegenüber Umwelteinflüssen wichtig sind.
- Elektrochemische Sensoren erkennen Gase durch Redoxreaktionen, die elektrische Signale erzeugen, die proportional zur Gaskonzentration sind. Diese Technologie wird häufig für die Erkennung toxischer Gase wie CO, H2S und NO2 eingesetzt und bietet eine gute Empfindlichkeit und einen geringen Stromverbrauch. Elektrochemische Sensoren eignen sich jedoch im Allgemeinen nicht für den Nachweis unpolarer Gase wie Methan, da diese Gase unter elektrochemischen Standardbedingungen nur wenig reaktiv sind und kaum Signale erzeugen. Außerdem sind elektrochemische Sensoren anfällig für Signaldrift, verkürzen ihre Lebensdauer bei extremen Feuchtigkeits- oder Temperaturschwankungen und müssen regelmäßig kalibriert werden. Diese Einschränkungen beeinträchtigen ihre Wirksamkeit und Zuverlässigkeit bei der Erkennung von Erdgaslecks, insbesondere in Umgebungen wie Küchen, in denen die Bedingungen instabil sind und die langfristige Genauigkeit entscheidend ist.
- NDIR-Sensoren beruhen auf dem Prinzip des Beer-Lambert-Gesetzes, wonach Methangas bei bestimmten Wellenlängen um 3,4 μm eine starke Infrarotabsorption aufweist. Durch die Messung der Verringerung des übertragenen Infrarotlichts bei der spezifischen Wellenlänge können NDIR-Sensoren die Gaskonzentration präzise quantifizieren, ohne das Zielgas zu verbrauchen oder durch chemische Verunreinigungen beeinträchtigt zu werden, was eine hohe Gasselektivität, minimale Querempfindlichkeit und außergewöhnliche Langzeitstabilität bietet. NDIR-Sensoren sind wartungsfrei und behalten ihre Genauigkeit über eine Lebensdauer von mehr als 10 Jahren, was sie ideal für feste, sicherheitskritische Installationen macht.

Unter diesen Technologien hat sich NDIR als die optimale, zuverlässige und technisch robuste Option für die Erdgasdetektion in sicherheitskritischen Szenarien herauskristallisiert.

Mit mehr als 20 Jahren Erfahrung in der NDIR-Technologie hat Cubic, ein führender Hersteller von Gassensoren und Gasanalysatoren, den innovativen 4-Kanal NDIR-Methangassensor JW-05-4H entwickelt und in den Cubic Erdgasalarm JT-AM5301 für private und gewerbliche Anwendungen integriert.

Als Kernstück des JT-AM5301 Erdgaswarngeräts ist der JW-05-4CH Sensor mit vier Kanälen auf die Störung durch alkoholhaltige Gase wie Ethanol und Essigsäure ausgerichtet, die eine große Herausforderung für die Industrie darstellen. Diese Substanzen haben eine ähnliche Molekularstruktur und ähnliche Infrarotabsorptionsspitzen wie Methan, was bei herkömmlichen Ein- oder Zweikanalsensoren oft zu falschen Messwerten führt. Der Cubic JW-05-4CH Sensor nutzt vier verschiedene optische Kanäle, die jeweils unterschiedlich auf Methan und Störgase reagieren. Dies ermöglicht eine genaue Identifizierung der Methankonzentration durch den Vergleich von Signalmustern über alle Kanäle hinweg, was Fehlalarme effektiv reduziert und die Erkennungsgenauigkeit erhöht, selbst in komplexen Umgebungen. Das Gerät verfügt außerdem über eine intelligente Matrixkalibrierung, die eine gleichbleibend genaue Erkennung über einen großen Temperaturbereich gewährleistet.

Der JT-AM5301 verfügt außerdem über NB-IoT-Wireless-Konnektivität für die Datenübertragung in Echtzeit, was eine Fernüberwachung und Alarmbenachrichtigung ermöglicht. Er ist für eine einfache Bereitstellung und einen benutzerfreundlichen Betrieb konzipiert, mit Werkskalibrierung und ohne die Notwendigkeit einer manuellen Einstellung oder regelmäßigen Wartung. Mit seiner robusten, langlebigen Struktur und einer Betriebslebensdauer von mehr als 10 Jahren bietet der Cubic JT-AM5301 langfristigen Schutz für Wohnküchen, Wohnungen, Gaslagerräume und leichte kommerzielle Umgebungen.

Darüber hinaus bietet Cubic End-to-End-Fähigkeiten von der Entwicklung des Sensorkerns bis zur vollständigen Geräteintegration. Cubic nutzt seine technologischen Kernplattformen und seine umfangreiche Erfahrung in OEM/ODM-Gassensorlösungen, um die unterschiedlichsten Kundenanforderungen zu erfüllen. Von der Überwachung von Zielparametern bis hin zu unterschiedlichen Anwendungsumgebungen ermöglichen die unabhängigen F&E-Fähigkeiten von Cubic maßgeschneiderte Produktdesigns für die Erdgas-Lecksuchindustrie. Ausgestattet mit firmeneigenen Laboren führt Cubic strenge Tests durch, um die Einhaltung von Industriestandards zu gewährleisten und die gesetzlichen Anforderungen in modernen Gebäudeumgebungen zu erfüllen.

Gleichzeitig gewährleistet die starke und zuverlässige Lieferkette von Cubic in Verbindung mit technologischer Innovation und schlanken Produktionsverfahren eine hohe Effizienz, Kosteneffizienz und strenge Qualitätskontrolle während des gesamten Produktionsprozesses, was die Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens bei der Lieferung von OEM/ODM-Lösungen weiter stärkt. Mit seinen Vorteilen der Beherrschung von Kerntechnologien und der unabhängigen Entwicklung und Herstellung von Schlüsselkomponenten wird Cubic weiterhin Kunden mit qualitativ hochwertigen Sensorlösungen versorgen, die die Kunden zufrieden stellen und die Entwicklung der Industrie fördern.

Für weitere Produktinformationen oder technische Spezifikationen wenden Sie sich bitte an: [email protected] oder besuchen Sie die Website: https://www.cubic-controls.com/products/gas-safety-alarm-detector/