Kurangi jenis sensor gas yang digunakan di bidang keselamatan
Sensor gas terutama digunakan untuk mendeteksi gas tertentu, mengukur apakah gas tersebut ada di dekat sensor atau kandungan udara di dekat sensor. Oleh karena itu, sensor gas biasanya sangat penting dalam sistem keselamatan. Sensor ini dapat memberikan informasi mengenai gas yang mudah terbakar, mudah terbakar, dan beracun untuk sistem keselamatan, serta konsumsi oksigen dan proporsi karbon dioksida di area tersebut.
Sensor gas yang umum mencakup sensor gas elektrokimia, sensor gas pembakaran katalitik, sensor gas semikonduktor, sensor gas inframerah, dll. Karena prinsip dan struktur yang berbeda, jenis sensor yang berbeda memiliki kinerja, metode penggunaan, gas yang dapat diterapkan, dan kesempatan yang berbeda. Hari ini, saya akan membuat daftar jenis sensor gas yang umum untuk semua orang, semoga dapat membantu.
Sensor gas elektrokimia
Sebagian besar gas yang mudah terbakar, beracun, dan berbahaya, seperti hidrogen sulfida, oksida nitrat, nitrogen dioksida, sulfur dioksida, karbon monoksida, dll., memiliki aktivitas elektrokimia dan dapat dioksidasi atau direduksi secara elektrokimia. Dengan memanfaatkan reaksi tersebut, komposisi gas dapat dibedakan dan konsentrasi gas dapat dideteksi. Sensor elektrokimia didasarkan pada prinsip ini.
Sensor elektrokimia memiliki banyak subkategori:
Sensor gas tipe baterai primer
Sensor jenis ini dikenal juga dengan nama sensor gas tipe sel Gavoni, atau sensor gas tipe sel bahan bakar, atau sensor gas tipe sel spontan. Prinsipnya sama dengan baterai kering yang kita gunakan sehari-hari, hanya saja elektroda karbon mangan pada baterai telah diganti dengan elektroda gas. Mengambil sensor oksigen sebagai contoh, katoda oksigen direduksi, dan ammeter elektronik mengalir ke anoda, tempat logam timbal dioksidasi. Oleh karena itu, besarnya arus berhubungan langsung dengan konsentrasi oksigen. Sensor ini dapat secara efektif mendeteksi gas seperti oksigen, sulfur dioksida, klorin, dll.
Sensor gas tipe sel elektrolitik potensial konstan
Sensor jenis ini sangat efektif dalam mendeteksi gas pereduksi, dan prinsipnya berbeda dengan sensor jenis baterai primer. Reaksi elektrokimia terjadi di bawah tekanan arus, menjadikannya sensor analisis Coulomb yang sebenarnya. Sensor ini telah berhasil digunakan dalam mendeteksi gas seperti karbon monoksida, hidrogen sulfida, hidrogen, amonia, hidrazin, dan saat ini menjadi sensor utama untuk mendeteksi gas beracun dan berbahaya.
Catatan: Analisis Coulomb mengacu pada metode penentuan kandungan zat yang diukur berdasarkan hukum Faraday, berdasarkan jumlah listrik yang dikonsumsi selama proses elektrolisis.
Sensor gas tipe baterai konsentrasi
Sensor jenis ini memiliki aktivitas elektrokimia, dan gas di kedua sisi baterai elektrokimia secara spontan akan membentuk gaya gerak listrik perbedaan konsentrasi. Besarnya gaya gerak listrik berhubungan dengan konsentrasi gas. Contoh sukses dari sensor jenis ini adalah sensor oksigen untuk mobil dan detektor karbon dioksida jenis elektrolit padat.
Sensor gas tipe arus ekstrim
Ini adalah sensor untuk mengukur konsentrasi oksigen, dan prinsip kerjanya didasarkan pada efek pompa oksigen dari elektrolit padat seng oksida yang stabil. Arus pembatas diperoleh dengan mengontrol oksigen yang disuplai ke katoda melalui difusi gas. Sensor jenis ini saat ini terutama digunakan untuk mengontrol pembakaran di boiler, mendeteksi konsentrasi oksigen dalam baja cair, dan mendeteksi oksigen di mobil.
Sensor gas semikonduktor
Sensor gas semikonduktor memanfaatkan reaksi oksidasi dan reduksi gas pada permukaan semikonduktor, sehingga mengakibatkan perubahan resistansi komponen sensitif:
Oksigen dan gas lain yang cenderung menyerap ion negatif disebut gas pengoksidasi - gas penerima elektron;
Gas dengan kecenderungan adsorpsi ion positif, seperti hidrogen, karbon oksida, dan alkohol, disebut gas tereduksi – gas yang disuplai elektron.
Ketika gas pengoksidasi (pereduksi) diadsorpsi ke semikonduktor tipe N (P), pembawa muatan semikonduktor berkurang (meningkat) dan resistivitas meningkat (menurun); Teradsorpsi ke semikonduktor tipe P(N), pembawa muatan semikonduktor meningkat (menurun) dan resistivitas menurun (meningkat). (Dapat dilihat bahwa semikonduktor pengoksidasi dan pereduksi sepenuhnya berlawanan.) Oleh karena itu, sifat-sifat ini dapat secara efektif mendeteksi gas yang sesuai.
Sensor gas semikonduktor dapat digunakan secara efektif untuk mendeteksi banyak gas seperti metana, etana, propana, butana, alkohol, formaldehida, karbon monoksida, karbon dioksida, etilen, asetilena, vinil klorida, stirena, asam akrilat, dll. sensor berbiaya rendah dan dapat memenuhi kebutuhan industri dan sipil.
Kekurangan: Stabilitas yang buruk, dampak lingkungan yang signifikan, dan tidak cocok untuk digunakan di lokasi dengan persyaratan pengukuran yang akurat.
