INFICON Extrima Ex-certified Hydrogen Leak Detector - Handbuch (Seite 10)

10
DE
INFICON - Benutzerhandbuch Extrima
Theorie
Das EXTRIMA -Lecksuchgerät ist auf der
Basis der mikroelektronischen Sensortech-
nologie, die auch als GAS-FET-Technologie
bekannt ist, entwickelt worden. Der Sen-
sor ist ein Feld effekt-Transistor in einem
integrierten Schaltkreis. Die Torelektrode
des Transistors ist aus einer Wasserstoff
absorbierenden Metalllegierung gefer-
tigt (Metallhydrid).
Wenn dieses Gerät mit Wasserstoff
beaufschlagt wird, werden die Gasmo-
leküle an seiner Oberfläche absorbiert, in
Wasserstoff-Ionen (Protonen) dissoziiert
und verbreiten sich schnell im Tormetall.
Die Absorbierung der Wasserstoff-Ionen
beeinflusst die Arbeitsfunktion (Ober-
flächenpotential) des Metalls, wodurch
derselbe Effekt entsteht, als ob die Tor-
spannung des Transistors wechselte.
Lediglich Wasserstoff-Ionen können in
das Metall aufgenommen werden. Dies
schließt das Ansprechen auf andere Sub-
stanzen aus, die kein Wasserstoff enthal-
ten. Darüber hinaus ist die Dissoziation
von Wasserstoff von anderen Molekülen
sehr ineffizient, was diese Sensoren
gegenüber anderen Substanzen praktisch
unempfindlich macht. Die einzige, relativ
häufig vorkommende Substanz, auf die
das Gerät anspricht, ist H
2
S, Schwefel-
wasserstoff. Dieses Gas ist außerordent-
lich giftig und hat einen starken und
charakteristischen Geruch. Daher tritt ein
Interferenzrisiko in normaler Arbeitsum-
gebung nicht auf.
Das elektrische Ausgangssignal von die-
sen Sensoren ist überhaupt nicht so stabil
und wiederholbar wie beispielsweise bei
Sensoren für physikalische Parameter
wie Temperatur, Druck usw. Aus diesem
Grund muss das Ausgangssignal einer
Signalinterpretation unterzogen werden,
damit verlässliche Messungen angezeigt
werden können. Dies erfolgt durch einen
Mikroprozessor in dem Gerät, das auch
die Sensortemperatur und andere Sensor-
werte mit hoher Genauigkeit kontrolliert,
um die Funktionalität zu gewähr leisten.
Darüber hinaus sorgt er automatisch
für die Hintergrundkompensation von
Wasserstoffgas, von dem stets geringe
Mengen in der Luft vorhanden sind – in
frischer Luft ungefähr 0,5 ppm (parts per
million/Teile pro Million).
3. Funktionsweise