Usporedba prednosti i nedostataka nekoliko teorija rada senzora detektora plina
Plinski senzori su glavni uređaji koji se koriste za provjeru sastava i koncentracije plina. Principi rada plinskih senzora uključuju poluvodiče, katalitičko izgaranje, toplinsku vodljivost, elektrokemiju, infracrveno svjetlo i fotoionizaciju. Različiti principi rada plinskih senzora predstavljeni su na sljedeći način:
1, Poluvodički plinski senzor
Izrađen je pomoću nekih metalnih oksidnih poluvodičkih materijala i principa da se vodljivost mijenja sa sastavom plina iz okoline na određenoj temperaturi.
2, Katalitički senzor plina izgaranja
Ovaj tip senzora je sloj katalizatora otporan na visoke temperature pripremljen na površini platinastog otpornika. Pri određenoj temperaturi zapaljivi plinovi kataliziraju izgaranje na njegovoj površini. Izgaranje je funkcija koncentracije zapaljivih plinova kako temperatura platinskog otpornika raste i otpor se mijenja
3, Senzor plina toplinske vodljivosti
Svaki plin ima svoju specifičnu toplinsku vodljivost. Kada se toplinska vodljivost dvaju ili više plinova značajno razlikuje, element toplinske vodljivosti može se koristiti za razlikovanje sadržaja jedne komponente među njima.
4, Elektrokemijski senzor plina
Dio njegovih zapaljivih, otrovnih i štetnih plinova ima elektrokemijsku aktivnost i može se elektrokemijski oksidirati ili obnoviti. Pomoću ovih reakcija moguće je razlikovati komponente plina i provjeriti koncentraciju plina. Elektrokemijski plinski senzori podijeljeni su u mnoge podkategorije
(1) Načelo senzora plina tipa primarnih ćelija (također poznatih kao senzori plina tipa Gavoni ćelija, senzori plina tipa gorivih ćelija i senzori plina tipa samoosjetljivih ćelija) slično je onom suhih baterija, osim što je ugljikova manganska elektroda baterija se zamjenjuje plinskom elektrodom. Ovaj tip plinskog senzora ima uzak raspon primjene i mnoga ograničenja.
(2) Plinski senzor tipa elektrolitičke ćelije sa stabilnim potencijalom vrlo je učinkovit u otkrivanju restorativnih plinova. Njegovo načelo razlikuje se od izvornog senzora baterijskog tipa, a njegov elektrokemijski odgovor pokreće sila struje, što ga čini pravim senzorom Coulombove analize. Ova vrsta senzora trenutno je glavni senzor za otkrivanje otrovnih i štetnih plinova.
(3) Plinski senzor tipa baterije razlike koncentracije, s elektrokemijski aktivnim plinom na obje strane elektrokemijske baterije, svjesno će stvoriti elektromotornu silu razlike koncentracije. Veličina elektromotorne sile povezana je s koncentracijom plina. Uspješni primjeri ove vrste senzora su senzori za kisik za automobile i senzori za ugljični dioksid tipa čvrstog elektrolita.
(4) Plinski senzor ekstremne struje, postoji senzor koji mjeri koncentraciju kisika. Senzor koncentracije kisika pripremljen je na temelju načela da je ekstremna struja u elektrokemijskom bazenu povezana s koncentracijom nosača, a koristi se za pregled kisika u limuzinama i pregled koncentracije kisika u rastaljenom čeliku.
5, Infracrveni senzor
Spada u precizne senzore i ima dobru specifičnost mjerenja. Trenutno uglavnom otkriva ugljikovodike s niskim udjelom ugljika i CO2.
6, fotoionski senzor PID
Postoji izvor ultraljubičastog svjetla koji može lako detektirati pozitivne i negativne ione generirane kemijskim tvarima koje pobuđuju detektor. Kada molekule apsorbiraju visokoenergetsko ultraljubičasto zračenje, dolazi do ionizacije, a pod tom ekscitacijom, molekule stvaraju negativne elektrone i tvore pozitivne ione. Detektor može pojačati struju koju generiraju te ionizirane čestice kako bi se na instrumentu prikazala koncentracija razine PMM. Ti se ioni brzo rekombiniraju u izvorne organske molekule nakon prolaska kroz elektrode.
