Odčítajte typy plynových senzorov používaných v bezpečnostnom poli
Plynové senzory sa používajú hlavne na detekciu konkrétneho plynu, pričom merajú, či sa plyn nachádza v blízkosti senzora alebo či je obsah vzduchu v blízkosti senzora. Preto sú snímače plynu zvyčajne veľmi dôležité v bezpečnostných systémoch. Tieto senzory môžu poskytnúť informácie o horľavých, horľavých a toxických plynoch pre bezpečnostný systém, ako aj o spotrebe kyslíka a podiele oxidu uhličitého v priestore.
Bežné plynové senzory zahŕňajú elektrochemické senzory plynov, katalytické senzory spaľovacích plynov, polovodičové senzory plynov, infračervené senzory plynov atď. V dôsledku rôznych princípov a štruktúr majú rôzne typy senzorov rôzny výkon, spôsoby použitia, použiteľné plyny a použiteľné príležitosti. Dnes uvediem bežné typy plynových senzorov pre každého v nádeji, že budú užitočné.
Elektrochemický senzor plynu
Značná časť horľavých, toxických a škodlivých plynov, ako je sírovodík, oxid dusnatý, oxid dusičitý, oxid siričitý, oxid uhoľnatý atď., má elektrochemickú aktivitu a možno ich elektrochemicky oxidovať alebo redukovať. Využitím týchto reakcií možno rozlíšiť zloženie plynu a zistiť koncentráciu plynu. Na tomto princípe sú založené elektrochemické senzory.
Elektrochemické senzory majú mnoho podkategórií:
Senzor plynu typu primárnej batérie
Tento typ senzora je tiež známy ako plynový senzor typu Gavoniho článku alebo plynový senzor typu palivového článku alebo senzor plynu typu spontánneho článku. Ich princíp je rovnaký ako u suchých batérií, ktoré používame denne, až na to, že uhlíková mangánová elektróda batérie bola nahradená plynovou elektródou. Ak vezmeme ako príklad kyslíkový senzor, kyslíková katóda je redukovaná a elektronický ampérmeter prúdi k anóde, kde sa oxiduje olovo. Preto veľkosť prúdu priamo súvisí s koncentráciou kyslíka. Tento senzor dokáže efektívne detekovať plyny ako kyslík, oxid siričitý, chlór atď.
Plynový senzor s konštantným potenciálom elektrolytického článku
Tento typ snímača je veľmi účinný pri detekcii redukčných plynov a jeho princíp je odlišný od princípu snímača typu primárnej batérie. Elektrochemické reakcie prebiehajú pod vplyvom prúdu, čo z neho robí skutočný senzor Coulombovej analýzy. Tento senzor sa úspešne používa pri detekcii plynov, ako je oxid uhoľnatý, sírovodík, vodík, amoniak, hydrazín a v súčasnosti je hlavným senzorom na detekciu toxických a škodlivých plynov.
Poznámka: Coulombovou analýzou sa rozumie metóda stanovenia obsahu meranej látky na základe Faradayovho zákona na základe množstva elektriny spotrebovanej počas procesu elektrolýzy.
Senzor plynu typu koncentračnej batérie
Tento typ snímača má elektrochemickú aktivitu a plyn na oboch stranách elektrochemickej batérie spontánne vytvorí koncentračný rozdiel elektromotorickej sily. Veľkosť elektromotorickej sily súvisí s koncentráciou plynu. Úspešnými príkladmi tohto typu senzorov sú kyslíkové senzory pre automobily a detektory oxidu uhličitého s pevným elektrolytom.
Senzor plynu typu extrémneho prúdu
Ide o senzor na meranie koncentrácie kyslíka a jeho pracovný princíp je založený na účinku kyslíkovej pumpy stabilného tuhého elektrolytu oxidu zinočnatého. Obmedzujúci prúd sa získa riadením kyslíka dodávaného do katódy difúziou plynu. Tento typ snímača sa v súčasnosti používa najmä na riadenie spaľovania v kotloch, detekciu koncentrácie kyslíka v roztavenej oceli a detekciu kyslíka v automobiloch.
Polovodičový senzor plynu
Polovodičové plynové senzory využívajú oxidačné a redukčné reakcie plynu na povrchu polovodičov, čo vedie k zmenám odporu citlivých komponentov:
Kyslík a iné plyny s tendenciou adsorbovať záporné ióny sa nazývajú oxidačné plyny - plyny prijímajúce elektróny;
Plyny s pozitívnym sklonom k adsorpcii iónov, ako je vodík, oxidy uhlíka a alkoholy, sa nazývajú redukované plyny - plyny dodávané elektrónmi.
Pri adsorbovaní oxidačných (redukčných) plynov na polovodiče typu N (P) sa nosiče náboja polovodičov zmenšujú (zvyšujú) a merný odpor sa zvyšuje (klesá); Pri adsorbovaní na polovodičoch typu P (N) sa nosiče náboja polovodičov zväčšujú (klesajú) a merný odpor klesá (zvyšuje sa). (Je vidieť, že oxidačné a redukčné polovodiče sú úplne opačné.) Preto tieto vlastnosti dokážu efektívne detekovať zodpovedajúci plyn.
Polovodičové plynové senzory možno efektívne použiť na detekciu mnohých plynov, ako je metán, etán, propán, bután, alkohol, formaldehyd, oxid uhoľnatý, oxid uhličitý, etylén, acetylén, vinylchlorid, styrén, kyselina akrylová atď. snímač je lacný a môže uspokojiť priemyselné aj civilné potreby.
Nevýhody: Zlá stabilita, významný vplyv na životné prostredie a nevhodné na použitie v miestach s požiadavkami na presné meranie.
