Порівняння переваг і недоліків кількох теорій роботи датчиків газових детекторів
Датчики газу є основними пристроями, які використовуються для перевірки складу та концентрації газу. Принципи роботи газових датчиків включають напівпровідники, каталітичне горіння, теплопровідність, електрохімію, інфрачервоне випромінювання та фотоіонізацію. Нижче наведено різні принципи роботи газових датчиків:
1, напівпровідниковий датчик газу
Його виготовлено з використанням деяких металооксидних напівпровідникових матеріалів і принципу, що провідність змінюється залежно від складу навколишнього газу при певній температурі.
2, Каталітичний датчик газу згоряння
Цей тип датчика являє собою стійкий до високих температур шар каталізатора, нанесений на поверхню платинового резистора. За певної температури горючі гази каталізують горіння на його поверхні. Горіння є функцією концентрації горючих газів у міру підвищення температури платинового резистора та зміни опору
3, датчик теплопровідності газу
Кожен газ має свою питому теплопровідність. Коли теплопровідність двох або більше газів значно відрізняється, можна використовувати елемент теплопровідності, щоб розрізнити вміст одного компонента між ними.
4, електрохімічний датчик газу
Частина його легкозаймистих, токсичних і шкідливих газів має електрохімічну активність і може бути електрохімічно окислена або відновлена. За допомогою цих реакцій можна розрізнити компоненти газу та перевірити концентрацію газу. Електрохімічні датчики газу поділяються на багато підкатегорій
(1) Принцип роботи сенсорів газу первинного типу (також відомих як газові датчики Гавоні, газові датчики паливних елементів і газові датчики клітинного типу) подібний до принципу сухих батарей, за винятком того, що вуглецевий марганцевий електрод акумулятор замінюється газовим електродом. Цей тип датчика газу має вузький діапазон застосування та багато обмежень.
(2) Датчик газу з електролітичною коміркою зі стабільним потенціалом дуже ефективний у виявленні відновлювальних газів. Його принцип відрізняється від оригінального датчика типу батареї, а його електрохімічна відповідь викликається силою струму, що робить його справжнім датчиком кулонівського аналізу. Цей тип датчика наразі є основним датчиком для виявлення токсичних і шкідливих газів.
(3) Датчик газу типу батареї різниці концентрацій з електрохімічно активним газом по обидва боки електрохімічної батареї свідомо формуватиме електрорушійну силу різниці концентрацій. Величина електрорушійної сили пов'язана з концентрацією газу. Вдалими прикладами цього типу датчиків є датчики кисню для автомобілів і датчики вуглекислого газу типу твердого електроліту.
(4) Газовий датчик сильного струму, є датчик, який вимірює концентрацію кисню. Датчик концентрації кисню підготовлений на основі принципу, згідно з яким екстремальний струм в електрохімічному басейні пов’язаний з концентрацією носія, і використовується для перевірки кисню в седанах і перевірки концентрації кисню в розплавленій сталі.
5, інфрачервоний датчик
Він відноситься до прецизійних датчиків і має хорошу специфічність вимірювання. Зараз він в основному виявляє низьковуглецеві вуглеводні та CO2.
6, фотоіонний датчик PID
Існує джерело ультрафіолетового світла, яке може легко виявляти позитивні та негативні іони, що утворюються хімічними речовинами під час їх збудження детектором. Коли молекули поглинають ультрафіолетове випромінювання високої енергії, відбувається іонізація, і під цим збудженням молекули генерують негативні електрони та утворюють позитивні іони. Струм, створюваний цими іонізованими частинками, може бути посилений детектором для відображення рівня концентрації PMM на приладі. Ці іони швидко рекомбінуються у вихідні органічні молекули після проходження через електроди.
