Одузмите типове гасних сензора који се користе у области безбедности
Гасни сензори се углавном користе за детекцију одређеног гаса, мерећи да ли гас постоји у близини сензора или садржај ваздуха у близини сензора. Због тога су сензори за гас обично веома важни у сигурносним системима. Ови сензори могу да пруже информације о запаљивим, запаљивим и токсичним гасовима за безбедносни систем, као и о потрошњи кисеоника и пропорцији угљен-диоксида у области.
Уобичајени гасни сензори укључују електрохемијске сензоре гаса, сензоре гаса за каталитичко сагоревање, полупроводничке гасне сензоре, инфрацрвене сензоре гаса, итд. Због различитих принципа и структура, различите врсте сензора имају различите перформансе, методе употребе, применљиве гасове и применљиве прилике. Данас ћу навести уобичајене типове гасних сензора за све, надајући се да ћу бити од помоћи.
Електрохемијски сензор гаса
Знатан део запаљивих, токсичних и штетних гасова, као што су водоник-сулфид, азот-оксид, азот-диоксид, сумпор-диоксид, угљен-моноксид, итд., имају електрохемијску активност и могу се електрохемијски оксидовати или редуковати. Коришћењем ових реакција може се разликовати састав гаса и детектовати концентрација гаса. На овом принципу се заснивају електрохемијски сензори.
Електрохемијски сензори имају много поткатегорија:
Сензор гаса типа примарне батерије
Овај тип сензора је такође познат као сензор гаса типа Гавони ћелије, или сензор гаса типа горивне ћелије или сензор гаса типа спонтане ћелије. Њихов принцип је исти као и код сувих батерија које свакодневно користимо, само што је угљенична манганска електрода батерије замењена гасном електродом. Узимајући за пример сензор кисеоника, катода кисеоника се смањује, а електронски амперметар тече до аноде, где се оксидира оловни метал. Стога је величина струје директно повезана са концентрацијом кисеоника. Овај сензор може ефикасно детектовати гасове као што су кисеоник, сумпор диоксид, хлор итд.
Сензор гаса типа електролитичке ћелије са константним потенцијалом
Овај тип сензора је веома ефикасан у детекцији редукционих гасова, а његов принцип се разликује од сензора примарног типа батерије. Електрохемијске реакције се дешавају под утицајем струје, што га чини правим сензором за Кулонову анализу. Овај сензор се успешно користи у детекцији гасова као што су угљен-моноксид, водоник-сулфид, водоник, амонијак, хидразин и тренутно је главни сензор за детекцију токсичних и штетних гасова.
Напомена: Кулонова анализа се односи на методу одређивања садржаја мерене супстанце на основу Фарадејевог закона, на основу количине електричне енергије која се троши током процеса електролизе.
Сензор гаса типа концентрационе батерије
Овај тип сензора има електрохемијску активност, а гас са обе стране електрохемијске батерије ће спонтано формирати електромоторну силу разлике концентрације. Величина електромоторне силе повезана је са концентрацијом гаса. Успешни примери овог типа сензора су сензори кисеоника за аутомобиле и детектори угљен-диоксида типа чврстог електролита.
Сензор за гас екстремне струје
Ово је сензор за мерење концентрације кисеоника, а његов принцип рада је заснован на ефекту пумпе кисеоника стабилног чврстог електролита цинк оксида. Гранична струја се добија контролисањем кисеоника који се доводи до катоде кроз дифузију гаса. Овај тип сензора се тренутно углавном користи за контролу сагоревања у котловима, детекцију концентрације кисеоника у растопљеном челику и детекцију кисеоника у аутомобилима.
Полупроводнички гасни сензор
Полупроводнички гасни сензори користе реакције оксидације и редукције гаса на површини полупроводника, што доводи до промена у отпорности осетљивих компоненти:
Кисеоник и други гасови са тенденцијом адсорбовања негативних јона називају се оксидациони гасови – гасови који примају електроне;
Гасови са тенденцијом адсорпције позитивних јона, као што су водоник, угљеник оксиди и алкохоли, називају се редукованим гасовима - гасовима који се снабдевају електронима.
Када се оксидациони (редукциони) гасови адсорбују на полупроводнике типа Н (П), носиоци наелектрисања полупроводника се смањују (повећавају), а отпорност повећава (смањује); Адсорбовани на полупроводнике типа П (Н), носиоци наелектрисања полупроводника се повећавају (смањују), а отпорност се смањује (повећава). (Може се видети да су оксидациони и редукциони полупроводници потпуно супротни.) Дакле, ова својства могу ефикасно детектовати одговарајући гас.
Полупроводнички сензори гаса могу се ефикасно користити за детекцију многих гасова као што су метан, етан, пропан, бутан, алкохол, формалдехид, угљен моноксид, угљен диоксид, етилен, ацетилен, винил хлорид, стирен, акрилна киселина, итд. сензор је јефтин и може задовољити и индустријске и цивилне потребе.
Недостаци: Лоша стабилност, значајан утицај на животну средину и неприкладан за употребу на локацијама са захтевима за прецизно мерење.
