Извадете типовете газови сензори, използвани в областта на безопасността
Газовите сензори се използват главно за откриване на конкретен газ, измерване дали газът съществува близо до сензора или съдържанието на въздух близо до сензора. Следователно газовите сензори обикновено са много важни в системите за безопасност. Тези сензори могат да предоставят информация за запалими, запалими и токсични газове за системата за безопасност, както и консумацията на кислород и съотношението на въглероден диоксид в района.
Обичайните газови сензори включват електрохимични газови сензори, каталитични газови сензори, полупроводникови газови сензори, инфрачервени газови сензори и т.н. Поради различни принципи и структури различните типове сензори имат различна производителност, методи на използване, приложими газове и приложими случаи. Днес ще изброя общи типове газови сензори за всички, надявайки се да съм полезен.
Електрохимичен газов сензор
Значителна част от запалими, токсични и вредни газове, като сероводород, азотен оксид, азотен диоксид, серен диоксид, въглероден оксид и др., имат електрохимична активност и могат да бъдат електрохимично окислени или редуцирани. Чрез използването на тези реакции съставът на газа може да бъде разграничен и концентрацията на газ може да бъде открита. Електрохимичните сензори са базирани на този принцип.
Електрохимичните сензори имат много подкатегории:
Газов сензор тип първична батерия
Този тип сензор е известен още като газов сензор тип Gavoni клетка или газов сензор тип горивна клетка или газов сензор тип спонтанна клетка. Техният принцип е същият като сухите батерии, които използваме ежедневно, с изключение на това, че въглеродно-мангановият електрод на батерията е заменен с газов електрод. Вземайки кислороден сензор като пример, кислородният катод се редуцира и електронният амперметър тече към анода, където оловният метал се окислява. Следователно големината на тока е пряко свързана с концентрацията на кислород. Този сензор може ефективно да открива газове като кислород, серен диоксид, хлор и др.
Газов сензор тип електролитна клетка с постоянен потенциал
Този тип сензор е много ефективен при откриване на редуциращи газове и неговият принцип е различен от този на първичния сензор тип батерия. Електрохимичните реакции протичат под натиск на ток, което го прави истински сензор за анализ на Кулон. Този сензор е успешно използван при откриване на газове като въглероден окис, сероводород, водород, амоняк, хидразин и в момента е основният сензор за откриване на токсични и вредни газове.
Забележка: Анализът на Кулон се отнася до метода за определяне на съдържанието на измерваното вещество въз основа на закона на Фарадей, въз основа на количеството електроенергия, изразходвано по време на процеса на електролиза.
Концентрационен батериен сензор за газ
Този тип сензор има електрохимична активност и газът от двете страни на електрохимичната батерия спонтанно ще образува електродвижеща сила с разлика в концентрацията. Големината на електродвижещата сила е свързана с концентрацията на газа. Успешни примери за този тип сензори са кислородни сензори за автомобили и детектори за въглероден диоксид тип твърд електролит.
Газов сензор тип екстремен ток
Това е сензор за измерване на концентрацията на кислород, като принципът му на работа се основава на ефекта на кислородната помпа на стабилен твърд електролит от цинков оксид. Ограничаващият ток се получава чрез контролиране на подавания към катода кислород чрез газова дифузия. Този тип сензор в момента се използва главно за контрол на горенето в котли, откриване на концентрацията на кислород в разтопена стомана и откриване на кислород в автомобили.
Полупроводников газов сензор
Полупроводниковите сензори за газ използват реакциите на окисление и редукция на газ на повърхността на полупроводниците, което води до промени в съпротивлението на чувствителните компоненти:
Кислородът и други газове със склонност да адсорбират отрицателни йони се наричат окислителни газове - газове, приемащи електрони;
Газове с положителна склонност към адсорбция на йони, като водород, въглеродни оксиди и алкохоли, се наричат редуцирани газове - газове, доставяни с електрони.
Когато окислителните (редуциращи) газове се адсорбират върху полупроводници тип N (P), носителите на заряд на полупроводниците намаляват (увеличават) и съпротивлението се увеличава (намалява); Адсорбирани върху полупроводници тип P (N), носителите на заряд на полупроводниците се увеличават (намаляват) и съпротивлението намалява (увеличава). (Може да се види, че окислителните и редуциращите полупроводници са напълно противоположни.) Следователно тези свойства могат ефективно да открият съответния газ.
Полупроводниковите газови сензори могат да се използват ефективно за откриване на много газове като метан, етан, пропан, бутан, алкохол, формалдехид, въглероден оксид, въглероден диоксид, етилен, ацетилен, винил хлорид, стирен, акрилова киселина и др. Особено този тип сензорът е евтин и може да отговори както на промишлени, така и на граждански нужди.
Недостатъци: лоша стабилност, значително въздействие върху околната среда и неподходящ за използване на места с изисквания за точни измервания.
