Subtraia os tipos de sensores de gás usados na área de segurança
Os sensores de gás são usados principalmente para detectar um gás específico, medindo se o gás existe perto do sensor ou o conteúdo do ar perto do sensor. Portanto, os sensores de gás são geralmente muito importantes em sistemas de segurança. Esses sensores podem fornecer informações sobre gases combustíveis, inflamáveis e tóxicos para o sistema de segurança, bem como o consumo de oxigênio e a proporção de dióxido de carbono na área.
Sensores de gás comuns incluem sensores de gás eletroquímicos, sensores de gás de combustão catalítica, sensores de gás semicondutores, sensores de gás infravermelho, etc. Devido a diferentes princípios e estruturas, diferentes tipos de sensores têm diferentes desempenhos, métodos de uso, gases aplicáveis e ocasiões aplicáveis. Hoje, listarei tipos comuns de sensores de gás para todos, na esperança de ser útil.
Sensor eletroquímico de gás
Uma parcela considerável de gases inflamáveis, tóxicos e nocivos, como sulfeto de hidrogênio, óxido nítrico, dióxido de nitrogênio, dióxido de enxofre, monóxido de carbono, etc., possuem atividade eletroquímica e podem ser oxidados ou reduzidos eletroquimicamente. Ao utilizar estas reações, a composição do gás pode ser distinguida e a concentração do gás pode ser detectada. Sensores eletroquímicos são baseados neste princípio.
Os sensores eletroquímicos têm muitas subcategorias:
Sensor de gás tipo bateria primária
Este tipo de sensor também é conhecido como sensor de gás do tipo célula Gavoni, ou sensor de gás do tipo célula de combustível ou sensor de gás do tipo célula espontânea. Seu princípio é o mesmo das baterias secas que usamos diariamente, exceto que o eletrodo de carbono manganês da bateria foi substituído por um eletrodo de gás. Tomando como exemplo um sensor de oxigênio, o cátodo de oxigênio é reduzido e o amperímetro eletrônico flui para o ânodo, onde o metal chumbo é oxidado. Portanto, a magnitude da corrente está diretamente relacionada à concentração de oxigênio. Este sensor pode detectar com eficácia gases como oxigênio, dióxido de enxofre, cloro, etc.
Sensor de gás tipo célula eletrolítica de potencial constante
Este tipo de sensor é muito eficaz na detecção de gases redutores e seu princípio é diferente daquele de um sensor tipo bateria primária. As reações eletroquímicas ocorrem sob forçamento de corrente, tornando-o um verdadeiro sensor de análise Coulomb. Este sensor tem sido utilizado com sucesso na detecção de gases como monóxido de carbono, sulfeto de hidrogênio, hidrogênio, amônia, hidrazina e é atualmente o sensor principal para detecção de gases tóxicos e nocivos.
Nota: A análise de Coulomb refere-se ao método de determinação do conteúdo da substância medida com base na lei de Faraday, com base na quantidade de eletricidade consumida durante o processo de eletrólise.
Sensor de gás tipo bateria de concentração
Este tipo de sensor possui atividade eletroquímica, e o gás em ambos os lados da bateria eletroquímica formará espontaneamente uma força eletromotriz de diferença de concentração. A magnitude da força eletromotriz está relacionada à concentração do gás. Exemplos bem-sucedidos desse tipo de sensor são sensores de oxigênio para automóveis e detectores de dióxido de carbono do tipo eletrólito sólido.
Sensor de gás tipo corrente extrema
Este é um sensor para medir a concentração de oxigênio e seu princípio de funcionamento é baseado no efeito da bomba de oxigênio de um eletrólito sólido de óxido de zinco estável. A corrente limite é obtida controlando o oxigênio fornecido ao cátodo através da difusão gasosa. Este tipo de sensor é atualmente utilizado principalmente para controle de combustão em caldeiras, detecção de concentração de oxigênio em aço fundido e detecção de oxigênio em automóveis.
Sensor de gás semicondutor
Os sensores de gás semicondutores utilizam as reações de oxidação e redução do gás na superfície dos semicondutores, resultando em alterações na resistência de componentes sensíveis:
O oxigênio e outros gases com tendência a adsorver íons negativos são chamados de gases oxidantes - gases receptores de elétrons;
Gases com tendência de adsorção de íons positivos, como hidrogênio, óxidos de carbono e álcoois, são chamados de gases reduzidos - gases fornecidos por elétrons.
Quando gases oxidantes (redutores) são adsorvidos em semicondutores do tipo N (P), os portadores de carga dos semicondutores diminuem (aumentam) e a resistividade aumenta (diminuem); Adsorvidos em semicondutores do tipo P (N), os portadores de carga dos semicondutores aumentam (diminuem) e a resistividade diminui (aumenta). (Pode-se observar que os semicondutores oxidantes e redutores são completamente opostos.) Portanto, essas propriedades podem detectar efetivamente o gás correspondente.
Sensores de gás semicondutores podem ser usados com eficácia para detectar muitos gases, como metano, etano, propano, butano, álcool, formaldeído, monóxido de carbono, dióxido de carbono, etileno, acetileno, cloreto de vinil, estireno, ácido acrílico, etc. O sensor é de baixo custo e pode atender às necessidades industriais e civis.
Desvantagens: Má estabilidade, impacto ambiental significativo e inadequado para uso em locais com requisitos de medição precisos.
