Kurangkan jenis penderia gas yang digunakan dalam bidang keselamatan
Penderia gas digunakan terutamanya untuk mengesan gas tertentu, mengukur sama ada gas itu wujud berhampiran penderia atau kandungan udara berhampiran penderia. Oleh itu, penderia gas biasanya sangat penting dalam sistem keselamatan. Penderia ini boleh memberikan maklumat tentang gas mudah terbakar, mudah terbakar dan toksik untuk sistem keselamatan, serta penggunaan oksigen dan perkadaran karbon dioksida di kawasan tersebut.
Penderia gas biasa termasuk penderia gas elektrokimia, penderia gas pembakaran pemangkin, penderia gas semikonduktor, penderia gas inframerah, dsb. Disebabkan oleh prinsip dan struktur yang berbeza, jenis penderia yang berbeza mempunyai prestasi yang berbeza, kaedah penggunaan, gas yang berkenaan dan keadaan yang berkenaan. Hari ini, saya akan menyenaraikan jenis penderia gas biasa untuk semua orang, dengan harapan dapat membantu.
Sensor gas elektrokimia
Sebahagian besar gas mudah terbakar, toksik dan berbahaya, seperti hidrogen sulfida, nitrik oksida, nitrogen dioksida, sulfur dioksida, karbon monoksida, dsb., mempunyai aktiviti elektrokimia dan boleh dioksidakan atau dikurangkan secara elektrokimia. Dengan menggunakan tindak balas ini, komposisi gas boleh dibezakan dan kepekatan gas dapat dikesan. Penderia elektrokimia adalah berdasarkan prinsip ini.
Penderia elektrokimia mempunyai banyak subkategori:
Sensor gas jenis bateri utama
Penderia jenis ini juga dikenali sebagai penderia gas jenis sel Gavoni, atau penderia gas jenis sel bahan api atau penderia gas jenis sel spontan. Prinsipnya adalah sama seperti bateri kering yang kita gunakan setiap hari, kecuali elektrod mangan karbon bateri telah digantikan oleh elektrod gas. Mengambil sensor oksigen sebagai contoh, katod oksigen dikurangkan, dan ammeter elektronik mengalir ke anod, di mana logam plumbum teroksida. Oleh itu, magnitud arus secara langsung berkaitan dengan kepekatan oksigen. Sensor ini boleh mengesan gas seperti oksigen, sulfur dioksida, klorin, dll dengan berkesan.
Sensor gas jenis sel elektrolitik berpotensi berterusan
Penderia jenis ini sangat berkesan dalam mengesan gas pengurangan, dan prinsipnya berbeza daripada penderia jenis bateri utama. Tindak balas elektrokimia berlaku di bawah paksaan arus, menjadikannya sensor analisis Coulomb yang benar. Penderia ini telah berjaya digunakan dalam pengesanan gas seperti karbon monoksida, hidrogen sulfida, hidrogen, ammonia, hidrazin, dan kini merupakan penderia arus perdana untuk mengesan gas toksik dan berbahaya.
Nota: Analisis Coulomb merujuk kepada kaedah menentukan kandungan bahan yang diukur berdasarkan hukum Faraday, berdasarkan jumlah elektrik yang digunakan semasa proses elektrolisis.
Sensor gas jenis bateri kepekatan
Penderia jenis ini mempunyai aktiviti elektrokimia, dan gas pada kedua-dua belah bateri elektrokimia akan secara spontan membentuk perbezaan kepekatan daya gerak elektrik. Magnitud daya gerak elektrik berkaitan dengan kepekatan gas. Contoh yang berjaya bagi penderia jenis ini ialah penderia oksigen untuk kereta dan pengesan karbon dioksida jenis elektrolit pepejal.
Sensor gas jenis arus melampau
Ini adalah sensor untuk mengukur kepekatan oksigen, dan prinsip kerjanya adalah berdasarkan kesan pam oksigen elektrolit pepejal zink oksida yang stabil. Arus had diperoleh dengan mengawal oksigen yang dibekalkan ke katod melalui resapan gas. Sensor jenis ini pada masa ini digunakan terutamanya untuk kawalan pembakaran dalam dandang, pengesanan kepekatan oksigen dalam keluli cair, dan pengesanan oksigen dalam kereta.
Sensor gas semikonduktor
Penderia gas semikonduktor menggunakan tindak balas pengoksidaan dan pengurangan gas pada permukaan semikonduktor, mengakibatkan perubahan dalam rintangan komponen sensitif:
Oksigen dan gas lain dengan kecenderungan untuk menyerap ion negatif dipanggil gas pengoksida - gas penerima elektron;
Gas dengan kecenderungan penjerapan ion positif, seperti hidrogen, karbon oksida, dan alkohol, dipanggil gas terkurang - gas yang dibekalkan elektron.
Apabila gas pengoksidaan (mengurangkan) diserap pada semikonduktor jenis N (P), pembawa cas semikonduktor berkurangan (bertambah) dan kerintangan meningkat (berkurang); Terjerap pada semikonduktor jenis P (N), pembawa cas semikonduktor bertambah (berkurang) dan kerintangan berkurang (bertambah). (Ia boleh dilihat bahawa pengoksidaan dan pengurangan semikonduktor adalah bertentangan sepenuhnya.) Oleh itu, sifat-sifat ini dapat mengesan gas yang sepadan dengan berkesan.
Penderia gas semikonduktor boleh digunakan dengan berkesan untuk mengesan banyak gas seperti metana, etana, propana, butana, alkohol, formaldehid, karbon monoksida, karbon dioksida, etilena, asetilena, vinil klorida, stirena, asid akrilik, dll. Terutamanya, jenis ini penderia adalah kos rendah dan boleh memenuhi kedua-dua keperluan industri dan awam.
Kelemahan: Kestabilan yang lemah, kesan alam sekitar yang ketara dan tidak sesuai untuk digunakan di lokasi dengan keperluan pengukuran yang tepat.
