Confronto tra vantaggi e svantaggi di diverse teorie di funzionamento dei sensori del rilevatore di gas
I sensori di gas sono i principali dispositivi utilizzati per controllare la composizione e la concentrazione del gas. I principi di funzionamento dei sensori di gas includono semiconduttori, combustione catalitica, conduttività termica, elettrochimica, infrarossi e fotoionizzazione. I vari principi di funzionamento dei sensori di gas vengono introdotti come segue:
1, sensore di gas a semiconduttore
È realizzato utilizzando alcuni materiali semiconduttori di ossidi metallici e il principio secondo cui la conduttività cambia con la composizione del gas ambientale a una determinata temperatura.
2, sensore gas di combustione catalitica
Questo tipo di sensore è uno strato catalitico resistente alle alte temperature preparato sulla superficie di un resistore di platino. Ad una certa temperatura, i gas combustibili catalizzano la combustione sulla sua superficie. La combustione è una funzione della concentrazione di gas combustibili quando la temperatura del resistore al platino aumenta e la resistenza cambia
3, sensore di gas a conducibilità termica
Ogni gas ha una sua conduttività termica specifica. Quando la conduttività termica di due o più gas differisce in modo significativo, è possibile utilizzare un elemento di conducibilità termica per distinguere tra loro il contenuto di un componente.
4, sensore di gas elettrochimico
Una parte dei suoi gas infiammabili, tossici e nocivi ha attività elettrochimica e può essere ossidata o ripristinata elettrochimicamente. Utilizzando queste reazioni è possibile distinguere i componenti del gas e controllarne la concentrazione. I sensori di gas elettrochimici sono suddivisi in molte sottocategorie
(1) Il principio dei sensori di gas del tipo a cella primaria (noti anche come sensori di gas del tipo a cella Gavoni, sensori di gas del tipo a cella a combustibile e sensori di gas del tipo a cella autorilevante) è simile a quello delle batterie a secco, tranne per il fatto che l'elettrodo di carbonio e manganese della la batteria è sostituita da un elettrodo a gas. Questo tipo di sensore di gas ha un campo di applicazione ristretto e molti vincoli.
(2) Il sensore di gas a cella elettrolitica a potenziale stabile è molto efficace nel rilevare i gas di ripristino. Il suo principio è diverso da quello del sensore originale del tipo a batteria e la sua risposta elettrochimica è innescata dalla forza della corrente, rendendolo un vero sensore di analisi Coulomb. Questo tipo di sensore è attualmente il sensore tradizionale per il rilevamento di gas tossici e nocivi.
(3) Il sensore di gas del tipo a batteria con differenza di concentrazione, con gas elettrochimico attivo su entrambi i lati della batteria elettrochimica, formerà consapevolmente una forza elettromotrice con differenza di concentrazione. L'entità della forza elettromotrice è correlata alla concentrazione del gas. Esempi di successo di questo tipo di sensori sono i sensori di ossigeno per automobili e i sensori di anidride carbonica di tipo elettrolita solido.
(4) Sensore di gas di tipo a corrente estrema, è presente un sensore che misura la concentrazione di ossigeno. Il sensore della concentrazione di ossigeno è preparato in base al principio secondo cui la corrente estrema nel pool elettrochimico è correlata alla concentrazione del vettore e viene utilizzato per l'ispezione dell'ossigeno nelle berline e per l'ispezione della concentrazione di ossigeno nell'acciaio fuso.
5, sensore a infrarossi
Appartiene ai sensori di precisione e ha una buona specificità di misurazione. Attualmente rileva principalmente idrocarburi a basso contenuto di carbonio e CO2.
6, sensore Photoion PID
È presente una sorgente di luce ultravioletta in grado di rilevare facilmente gli ioni positivi e negativi generati da sostanze chimiche sotto l'eccitazione del rilevatore. Quando le molecole assorbono la radiazione ultravioletta ad alta energia, avviene la ionizzazione e, sotto questa eccitazione, le molecole generano elettroni negativi e formano ioni positivi. La corrente generata da queste particelle ionizzate può essere amplificata dal rilevatore per visualizzare il livello di concentrazione di PMM sullo strumento. Questi ioni si ricombinano rapidamente nelle molecole organiche originali dopo essere passati attraverso gli elettrodi.
