Soustraire les types de capteurs de gaz utilisés dans le domaine de la sécurité
Les capteurs de gaz sont principalement utilisés pour détecter un gaz spécifique, en mesurant si le gaz existe à proximité du capteur ou le contenu de l'air à proximité du capteur. C’est pourquoi les capteurs de gaz sont généralement très importants dans les systèmes de sécurité. Ces capteurs peuvent fournir des informations sur les gaz combustibles, inflammables et toxiques pour le système de sécurité, ainsi que sur la consommation d'oxygène et la proportion de dioxyde de carbone dans la zone.
Les capteurs de gaz courants comprennent les capteurs de gaz électrochimiques, les capteurs de gaz à combustion catalytique, les capteurs de gaz à semi-conducteurs, les capteurs de gaz infrarouges, etc. En raison de différents principes et structures, différents types de capteurs ont des performances, des méthodes d'utilisation, des gaz applicables et des occasions applicables différentes. Aujourd'hui, je vais énumérer les types courants de capteurs de gaz pour tout le monde, dans l'espoir d'être utile.
Capteur de gaz électrochimique
Une partie considérable des gaz inflammables, toxiques et nocifs, tels que le sulfure d'hydrogène, l'oxyde nitrique, le dioxyde d'azote, le dioxyde de soufre, le monoxyde de carbone, etc., ont une activité électrochimique et peuvent être oxydés ou réduits électrochimiquement. En utilisant ces réactions, la composition du gaz peut être distinguée et la concentration du gaz peut être détectée. Les capteurs électrochimiques sont basés sur ce principe.
Les capteurs électrochimiques comportent de nombreuses sous-catégories :
Capteur de gaz de type batterie primaire
Ce type de capteur est également connu sous le nom de capteur de gaz de type cellule de Gavoni, ou capteur de gaz de type pile à combustible ou capteur de gaz de type cellule spontanée. Leur principe est le même que les piles sèches que nous utilisons quotidiennement, sauf que l'électrode carbone-manganèse de la pile a été remplacée par une électrode à gaz. En prenant un capteur d'oxygène comme exemple, la cathode d'oxygène est réduite et l'ampèremètre électronique s'écoule vers l'anode, où le plomb est oxydé. L’intensité du courant est donc directement liée à la concentration en oxygène. Ce capteur peut détecter efficacement des gaz tels que l'oxygène, le dioxyde de soufre, le chlore, etc.
Capteur de gaz de type cellule électrolytique à potentiel constant
Ce type de capteur est très efficace pour détecter les gaz réducteurs, et son principe est différent de celui d'un capteur de type batterie primaire. Les réactions électrochimiques se produisent sous l'effet d'un courant forcé, ce qui en fait un véritable capteur d'analyse coulombienne. Ce capteur a été utilisé avec succès dans la détection de gaz tels que le monoxyde de carbone, le sulfure d'hydrogène, l'hydrogène, l'ammoniac et l'hydrazine, et constitue actuellement le capteur principal pour détecter les gaz toxiques et nocifs.
Remarque : L'analyse coulombienne fait référence à la méthode de détermination du contenu de la substance mesurée basée sur la loi de Faraday, basée sur la quantité d'électricité consommée pendant le processus d'électrolyse.
Capteur de gaz de type batterie à concentration
Ce type de capteur a une activité électrochimique, et le gaz des deux côtés de la batterie électrochimique formera spontanément une force électromotrice de différence de concentration. L'ampleur de la force électromotrice est liée à la concentration du gaz. Des exemples réussis de ce type de capteur sont les capteurs d'oxygène pour automobiles et les détecteurs de dioxyde de carbone de type électrolyte solide.
Capteur de gaz de type courant extrême
Il s'agit d'un capteur permettant de mesurer la concentration d'oxygène et son principe de fonctionnement est basé sur l'effet de pompe à oxygène d'un électrolyte solide stable en oxyde de zinc. Le courant limite est obtenu en contrôlant l’oxygène fourni à la cathode par diffusion gazeuse. Ce type de capteur est actuellement principalement utilisé pour le contrôle de la combustion dans les chaudières, la détection de la concentration d'oxygène dans l'acier en fusion et la détection de l'oxygène dans les automobiles.
Capteur de gaz à semi-conducteur
Les capteurs de gaz à semi-conducteurs utilisent les réactions d'oxydation et de réduction du gaz à la surface des semi-conducteurs, entraînant des modifications de la résistance des composants sensibles :
L'oxygène et les autres gaz ayant tendance à adsorber les ions négatifs sont appelés gaz oxydants - gaz récepteurs d'électrons ;
Les gaz ayant une tendance positive à l'adsorption des ions, tels que l'hydrogène, les oxydes de carbone et les alcools, sont appelés gaz réduits - gaz fournis en électrons.
Lorsque des gaz oxydants (réducteurs) sont adsorbés sur des semi-conducteurs de type N (P), les porteurs de charge des semi-conducteurs diminuent (augmentent) et la résistivité augmente (diminue) ; Adsorbés sur les semi-conducteurs de type P (N), les porteurs de charge des semi-conducteurs augmentent (diminuent) et la résistivité diminue (augmente). (On peut voir que les semi-conducteurs oxydants et réducteurs sont complètement opposés.) Par conséquent, ces propriétés peuvent détecter efficacement le gaz correspondant.
Les capteurs de gaz à semi-conducteurs peuvent être utilisés efficacement pour détecter de nombreux gaz tels que le méthane, l'éthane, le propane, le butane, l'alcool, le formaldéhyde, le monoxyde de carbone, le dioxyde de carbone, l'éthylène, l'acétylène, le chlorure de vinyle, le styrène, l'acide acrylique, etc. En particulier, ce type de Le capteur est peu coûteux et peut répondre aux besoins industriels et civils.
Inconvénients : mauvaise stabilité, impact environnemental important et impropre à une utilisation dans des endroits nécessitant des mesures précises.
