Lo strumento principale per determinare la composizione e la concentrazione dei gas è il sensore di gas. Semiconduttore, combustione catalitica, conduttività termica, elettrochimica, infrarossi e fotoione sono solo alcuni dei meccanismi che fanno funzionare un sensore di gas. Quanto segue è una descrizione delle varie teorie operative dei sensori di gas:
1. Sensore per gas semiconduttore
Viene prodotto utilizzando una varietà di materiali semiconduttori di ossido di metallo e, a una temperatura particolare, la conducibilità elettrica varia in base alla composizione del gas circostante.
2. Un sensore per gas di combustione catalitica
Sulla superficie del resistore al platino, questo sensore deve preparare uno strato di catalizzatore resistente alle alte temperature. Il gas combustibile catalizza la combustione sulla sua superficie ad una temperatura specifica. L'aumento di temperatura del resistore di platino e la variazione di resistenza sono ciò che accende la combustione. La concentrazione di gas combustibile influenza il valore di variazione.
3. Sensore di gas per la conducibilità termica
La conduttività termica specifica di ciascun gas varia. L'elemento di conducibilità termica può essere utilizzato per differenziare la composizione di un componente tra due o più gas quando le loro conducibilità termiche sono significativamente variate.
4. Sensore di gas che utilizza l'elettrochimica
I suoi gas infiammabili, velenosi e pericolosi possono essere ossidati elettrochimicamente o recuperati in una certa misura. Queste reazioni possono essere utilizzate per identificare diversi tipi di gas e misurare le concentrazioni di gas. Esistono diverse sottoclassi di sensori di gas elettrochimici.
(1) I sensori di gas del tipo a celle galvaniche (noti anche come sensori di gas del tipo a celle di Gavoni, sensori di gas del tipo a celle a combustibile e sensori di gas del tipo a batteria cosciente) funzionano secondo un concetto simile alle celle a secco; tuttavia, al posto degli elettrodi di manganese al carbonio della batteria sono stati utilizzati elettrodi a gas. Questo particolare tipo di sensore di gas ha un campo di applicazione limitato e numerose limitazioni.
(2) I sensori di gas del tipo a cella elettrolitica a potenziale stabile sono eccellenti per misurare il gas di recupero. Il sensore originale a batteria ha un principio di funzionamento diverso da questo. La sua reazione elettrochimica avviene mentre è sottoposta a una forte corrente, fungendo da vero e proprio sensore A per l'analisi di Coulomb. Per l'ispezione di gas pericolosi e nocivi, questo sensore è ora lo standard.
(3) Sensore di gas con batteria di concentrazione. Una forza elettromotrice di concentrazione si formerà consapevolmente tra i gas elettrochimicamente attivi su entrambi i lati della cella elettrochimica. La concentrazione del gas influisce sull'intensità della forza elettromotrice. Il sensore dell'ossigeno trovato nelle auto funge da eccellente illustrazione di questo sensore. sensore, sensore ad elettrolita solido di anidride carbonica.
(4) Utilizzando l'idea che la corrente limite in una cella elettrochimica sia collegata alla concentrazione del portatore, è stato sviluppato un sensore per misurare la concentrazione di ossigeno. Questo sensore viene utilizzato per l'ispezione dell'ossigeno nelle automobili e per la misurazione della concentrazione di ossigeno nell'acciaio fuso.
5. Sensore a infrarossi
È un sensore di precisione, che ha un'ottima pertinenza di misura. Attualmente rileva principalmente idrocarburi a catena a basso tenore di carbonio e CO2.
6. PID sensore a fotoione
C'è una sorgente di luce ultravioletta e il rilevatore può identificare rapidamente gli ioni positivi e negativi prodotti dai composti chimici quando è eccitato. Una molecola si ionizza quando assorbe la luce UV ad alta energia; come risultato di questa eccitazione, la molecola produce elettroni negativi e forma ioni positivi. Il rilevatore amplifica la corrente elettrica prodotta da queste particelle ionizzate, consentendo al misuratore di mostrare il livello di concentrazione di PMM. Gli ioni si sono immediatamente riassemblati nelle loro molecole organiche originali dopo essere passati attraverso gli elettrodi.
