Scădeți tipurile de senzori de gaz utilizați în domeniul siguranței
Senzorii de gaz sunt utilizați în principal pentru detectarea unui anumit gaz, măsurând dacă gazul există în apropierea senzorului sau conținutul de aer în apropierea senzorului. Prin urmare, senzorii de gaz sunt de obicei foarte importanți în sistemele de siguranță. Acești senzori pot furniza informații despre gazele combustibile, inflamabile și toxice pentru sistemul de siguranță, precum și despre consumul de oxigen și proporția de dioxid de carbon din zonă.
Senzorii de gaz obișnuiți includ senzori de gaz electrochimic, senzori de gaz de combustie catalitică, senzori de gaz semiconductor, senzori de gaz în infraroșu etc. Datorită principiilor și structurilor diferite, diferitele tipuri de senzori au performanțe diferite, metode de utilizare, gaze aplicabile și ocazii aplicabile. Astăzi, voi enumera tipurile obișnuite de senzori de gaz pentru toată lumea, în speranța că vor fi de ajutor.
Senzor electrochimic de gaz
O parte considerabilă a gazelor inflamabile, toxice și dăunătoare, cum ar fi hidrogenul sulfurat, oxidul de azot, dioxidul de azot, dioxidul de sulf, monoxidul de carbon etc., au activitate electrochimică și pot fi oxidate sau reduse electrochimic. Prin utilizarea acestor reacții, compoziția gazului poate fi distinsă și concentrația gazului poate fi detectată. Senzorii electrochimici se bazează pe acest principiu.
Senzorii electrochimici au mai multe subcategorii:
Senzor de gaz tip baterie primară
Acest tip de senzor este cunoscut și ca senzor de gaz de tip celulă Gavoni sau senzor de gaz de tip celulă de combustie sau senzor de gaz de tip celulă spontană. Principiul lor este același cu bateriile uscate pe care le folosim zilnic, cu excepția faptului că electrodul de carbon mangan al bateriei a fost înlocuit cu un electrod de gaz. Luând ca exemplu un senzor de oxigen, catodul de oxigen este redus, iar ampermetrul electronic curge către anod, unde metalul plumb este oxidat. Prin urmare, mărimea curentului este direct legată de concentrația de oxigen. Acest senzor poate detecta eficient gaze precum oxigenul, dioxidul de sulf, clorul etc.
Senzor de gaz de tip celulă electrolitică cu potențial constant
Acest tip de senzor este foarte eficient în detectarea gazelor reducătoare, iar principiul său este diferit de cel al unui senzor de tip baterie primară. Reacțiile electrochimice apar sub forțarea curentului, făcându-l un adevărat senzor de analiză Coulomb. Acest senzor a fost utilizat cu succes în detectarea gazelor precum monoxidul de carbon, hidrogenul sulfurat, hidrogenul, amoniacul, hidrazina și este în prezent senzorul principal pentru detectarea gazelor toxice și nocive.
Notă: Analiza Coulomb se referă la metoda de determinare a conținutului substanței măsurate pe baza legii lui Faraday, pe baza cantității de energie electrică consumată în timpul procesului de electroliză.
Senzor de gaz tip baterie concentratie
Acest tip de senzor are activitate electrochimică, iar gazul de pe ambele părți ale bateriei electrochimice va forma spontan o diferență de concentrație forță electromotoare. Mărimea forței electromotoare este legată de concentrația gazului. Exemple de succes ale acestui tip de senzori sunt senzorii de oxigen pentru automobile și detectoarele de dioxid de carbon de tip electrolit solid.
Senzor de gaz de tip curent extrem
Acesta este un senzor pentru măsurarea concentrației de oxigen, iar principiul său de funcționare se bazează pe efectul pompei de oxigen al unui electrolit solid de oxid de zinc stabil. Curentul limitator se obtine prin controlul oxigenului furnizat catodului prin difuzie gazoasa. Acest tip de senzor este utilizat în prezent în principal pentru controlul arderii în cazane, detectarea concentrației de oxigen în oțelul topit și detectarea oxigenului în automobile.
Senzor de gaz semiconductor
Senzorii de gaz semiconductor utilizează reacțiile de oxidare și reducere ale gazului de pe suprafața semiconductorilor, ducând la modificări ale rezistenței componentelor sensibile:
Oxigenul și alte gaze cu tendință de a adsorbi ioni negativi se numesc gaze oxidante - gaze primitoare de electroni;
Gazele cu tendință pozitivă de adsorbție a ionilor, cum ar fi hidrogenul, oxizii de carbon și alcoolii, sunt numite gaze reduse - gaze furnizate de electroni.
Atunci când gazele oxidante (reducătoare) sunt adsorbite pe semiconductori de tip N (P), purtătorii de sarcină ai semiconductorilor scad (crește) și rezistivitatea crește (descrește); Adsorbiți pe semiconductori de tip P (N), purtătorii de sarcină ai semiconductorilor cresc (scad), iar rezistivitatea scade (crește). (Se poate observa că semiconductorii de oxidare și reducție sunt complet opuse.) Prin urmare, aceste proprietăți pot detecta eficient gazul corespunzător.
Senzorii de gaz semiconductor pot fi utilizați eficient pentru detectarea multor gaze precum metan, etan, propan, butan, alcool, formaldehidă, monoxid de carbon, dioxid de carbon, etilenă, acetilenă, clorură de vinil, stiren, acid acrilic etc. În special, acest tip de senzorul este ieftin și poate satisface atât nevoile industriale, cât și cele civile.
Dezavantaje: stabilitate slabă, impact semnificativ asupra mediului și nepotrivit pentru utilizare în locații cu cerințe de măsurare precise.
