选择Senseair R32冷媒泄漏传感器的理由

关注政策动向,推出高安全系数的气体传感器

可燃气体传感器

空调中使用的 R32 冷媒具有易燃性,在大型空调中被大量使用,有起火风险。因此,冷媒泄漏检测传感器不断问世。不过,市面上的传感器还有很多待解决的问题,比如如何避免成为泄漏气体的着火源等。AKM 的子公司 Senseair 所研发的冷媒 (R32) 泄漏传感器致力于解决这些问题。

空调冷媒泄漏的风险及政策动向

用于空调的冷媒有几种类型,随着环境保护意识的提升,各厂商倾向于使用全球变暖系数值较低的冷媒。然而,通常全球变暖系数值越低的冷媒,其易燃性越高,冷媒泄漏导致的火灾风险增加。

考虑到冷媒的这种特性,越来越多的大型空调配备了检测冷媒泄漏的专用气体传感器。关于气体传感器,不同国家和地区有着不同的政策、规定。美国正在强化传感器性能相关的政策。除美国之外,其他地区的动向也引人关注。

基于各地区政策动向,Senseair 推出了 R32 冷媒泄漏传感器。冷媒泄漏传感器与我司已量产发售的二氧化碳传感器采用了相同的技术。

冷媒泄漏传感器与我司已量产发售的二氧化碳传感器采用了相同的技术。此前,空调冷媒泄漏传感器主要是基于半导体技术的。然而,半导体传感器的问题较多,空调厂商苦无对策。Senseair 推出的 NDIR 方式冷媒 (R32) 泄漏传感器,主要针对空调冷媒中应用广泛的 R32 气体进行检测,有效解决空调厂商的烦恼。

NDIR传感器和半导体传感器,及各自特点

NDIR 传感器测量的是气体吸收的红外线,而半导体传感器测量的是气体与半导体的氧化还原反应所带来的电阻值变化。检测原理不同,产品特性各异。

NDIR 传感器内置光源,光源发射一定的光,传递到光敏元件。进入传感器内部的可燃气体受到光线照射。可燃气体具有吸收特定波长光线的特性,光敏元件可以检测出因被吸收而衰减的光线。根据光线的衰减程度计算出可燃气体的浓度。NDIR 型传感器的气体选择性高,不会对可燃气体之外的气体作出反应,检测精度高。关于这一特性,后面会再详细介绍。

NDIR 方式 NDIR 方式

半导体式传感器通过加热与气体反应的材料来提高灵敏度,进而检测其与可燃气体的化学反应。如果空气湿度发生变化, 半导体式传感器的检测结果也会受到影响,所以半导体式传感器的测量精度方面是有待考量的。半导体式传感的局限性在于气体选择性,不能就某种指定的目标气体进行检测。

由于特性上的差异,近年来使用 NDIR 方式的空调厂商逐渐增加。

半導体方式 半導体方式

NDIR 式传感器本身不发热,安全性高,可靠性高,使用寿命长

Senseair 易燃冷媒 (R32) 传感器采用 NDIR 方式,并使用 LED 光源,更具独特优势。产品特点是安全性高、可靠性强、使用寿命长、超低功耗、小尺寸、高精度。


首先,关于安全性。
LED 本身基本不发热,传感器在与周围环境保持同样温度的情况下进行工作。所以,即使可燃气体泄漏,LED 器件也不会成为着火源。我们认为产品的安全性是产品竞争力的关键。
NDIR 型传感器中,也有选择普通灯作为光源的。发光时的灯丝温度可达1500℃ 以上,有可能成为着火源头。还有一些传感器会使用 MEMS 加热器,发光发热时温度可达 700℃。考虑到 R32 的燃点,上述传感器同样有成为着火源头的风险。

着火リスクを排除した高い安全性と高信頼性・長寿命 着火リスクを排除した高い安全性と高信頼性・長寿命

其次是可靠性强和使用寿命长。
据我们调查,作为光源的普通灯管的失效导致的产品故障率为 10年 1000ppm 左右。灯管失效后需要进行维修、更换,导致用户的使用成本增加。
而 LED 灯的特点就是使用寿命长。Senseair 的易燃冷媒 (R32) 传感器所使用的 LED 灯的故障率 15年不超过 1ppm。此外,搭载自研的校正算法 ABC (Automatic Baseline Correction*) ,可长期使用,无需维护。相比半导体式传感器或者使用其他光源的 NDIR 式传感器,单从初期成本来看,Senseair 的 R32 传感器的采购单价更高,但是从产品耐用性、后期维护成本方面综合考量,Senseair 的 R32 传感器更具优势。


*什么是ABC?
ABC (Automatic Baseline Correction*) :基于一定时期内的检测数据,对传感器的输出值进行校正的算法。

*NDIR型传感器的特点请参照以下文章

超低功耗,高精度的产品优势

第三是超低功耗。
这正是 LED 的特性。普通灯在通电后需要先加热灯丝才能发光,开灯到发光需要数百毫秒时间。Senseair 的易燃冷媒 (R32) 传感器使用了 LED 作为光源,在通电后的数百微秒内就能发光。无需加热,可大幅减少耗电。

第四个特点是基于 Senseair 独有技术实现的小尺寸、高精度。
NDIR 方式的光源与光敏元件间距离越远,光线接触气体分子的频率就越高。因此检测精度也越高。但传感器的尺寸则会变大。Senseair 研发出了能够促使传感器内部光线多次反射的光路设计技术,在保证传感器体积小巧的同时,扩大了光源和光敏元件的距离。于是,紧凑小巧、高精度的易燃冷媒 (R32) 传感器诞生了。
随着政策强化,市场对传感器的要求不断提高,Senseair 可以提供满足政策要求的高精度、高响应速度的气体传感器。

市场上对气体传感器的可持续性意识越来越强

Senseair 的易燃冷媒 (R32) 传感器,拥有四大优势,解决了以往的技术难题。越来越多的空调厂商开始关注这一先进技术。
对迅速检测空调冷媒泄漏的需求增加。将来,为了降低全球变暖系数值,更多的可燃风险更高的冷媒气体或将投入使用。

各个国家和地区关于本行业的政策走向虽未完全确定,但与可持续性发展及安全相关的政策规定或将更加严格。我们认为对高可靠性,高安全系数气体传感器的需求会越来越多。

关于 Senseair

于 2018 年成为旭化成微电子 (AKM) 集团一员的 Senseair,是非色散红外 (NDIR) 式气体传感器的供应商,一直致力于开发生产运用最新技术的气体传感器。