Porovnání výhod a nevýhod několika teorií činnosti senzoru detektoru plynu
Plynové senzory jsou hlavní zařízení používaná ke kontrole složení a koncentrace plynu. Pracovní principy plynových senzorů zahrnují polovodiče, katalytické spalování, tepelnou vodivost, elektrochemii, infračervené záření a fotoionizaci. Různé principy činnosti plynových senzorů jsou představeny následovně:
1, Polovodičový senzor plynu
Vyrábí se pomocí některých polovodičových materiálů na bázi oxidů kovů a principu, že se vodivost mění se složením okolního plynu při určité teplotě.
2, Čidlo katalytického spalování
Tento typ snímače je vrstva katalyzátoru odolná vysokým teplotám připravená na povrchu platinového rezistoru. Hořlavé plyny při určité teplotě katalyzují hoření na jeho povrchu. Spalování je funkcí koncentrace hořlavých plynů, jak se zvyšuje teplota platinového rezistoru a mění se odpor
3, Snímač tepelné vodivosti plynu
Každý plyn má svou specifickou tepelnou vodivost. Když se tepelná vodivost dvou nebo více plynů výrazně liší, lze k rozlišení obsahu jedné složky mezi nimi použít prvek tepelné vodivosti.
4, Elektrochemický senzor plynu
Část jeho hořlavých, toxických a škodlivých plynů má elektrochemickou aktivitu a může být elektrochemicky oxidována nebo obnovena. Pomocí těchto reakcí je možné rozlišit složky plynu a zkontrolovat koncentraci plynu. Elektrochemické senzory plynů se dělí do mnoha podkategorií
(1) Princip plynových senzorů typu s primárními články (také známých jako plynové senzory typu Gavoni, plynové senzory typu palivových článků a plynové senzory se samosnímacími články) je podobný principu suchých baterií, kromě toho, že uhlíková manganová elektroda baterie je nahrazena plynovou elektrodou. Tento typ senzoru plynu má úzký rozsah použití a mnoho omezení.
(2) Senzor plynu typu stabilního potenciálního elektrolytického článku je velmi účinný při detekci regeneračních plynů. Jeho princip se liší od původního snímače typu baterie a jeho elektrochemická odezva je spouštěna silou proudu, což z něj činí skutečný snímač Coulombovy analýzy. Tento typ senzoru je v současné době hlavním senzorem pro detekci toxických a škodlivých plynů.
(3) Plynový senzor typu baterie rozdílu koncentrace s elektrochemicky aktivním plynem na obou stranách elektrochemické baterie bude vědomě vytvářet elektromotorickou sílu rozdílu koncentrací. Velikost elektromotorické síly souvisí s koncentrací plynu. Úspěšnými příklady tohoto typu senzorů jsou kyslíkové senzory pro automobily a senzory oxidu uhličitého typu s pevným elektrolytem.
(4) Senzor plynu typu extrémního proudu, existuje senzor, který měří koncentraci kyslíku. Snímač koncentrace kyslíku je připraven na principu, že extrémní proud v elektrochemickém bazénu souvisí s koncentrací nosiče a používá se pro kontrolu kyslíku u sedanů a kontrolu koncentrace kyslíku v roztavené oceli.
5, Infračervený senzor
Patří k přesným snímačům a má dobrou přesnost měření. V současnosti detekuje především nízkouhlíkové uhlovodíky a CO2.
6, Fotoiontový snímač PID
Existuje zdroj ultrafialového světla, který může snadno detekovat kladné a záporné ionty generované chemickými látkami při jeho buzení detektorem. Když molekuly absorbují vysokoenergetické ultrafialové záření, dochází k ionizaci a při této excitaci molekuly generují záporné elektrony a vytvářejí kladné ionty. Proud generovaný těmito ionizovanými částicemi může být zesílen detektorem pro zobrazení koncentrace PMM na přístroji. Tyto ionty se po průchodu elektrodami rychle rekombinují na původní organické molekuly.
