Что такое газовый датчик?

Что такое газовый датчик?

Газовые датчики — это датчики, используемые для обнаружения невидимых газов, присутствующих в воздухе.

Они используются в широком спектре отраслей, таких как промышленное оборудование, автомобильное оборудование и бытовая техника, благодаря использованию Интернета вещей, защите окружающей среды и энергосбережению в последние годы. Кроме того, они также используются для обнаружения компонентов запаха и загрязнения воздуха.

Газовые датчики могут обнаруживать различные соединения, используя химические реакции и физические явления. Методы обнаружения газовых датчиков включают полупроводниковые, каталитические, электрохимические и инфракрасные методы.

Применение газовых датчиков

Газовые датчики имеют широкий спектр применения и используются в различных отраслях промышленности, включая промышленное оборудование, автомобильное оборудование и бытовую технику. Ниже приведены некоторые примеры:

• Промышленное оборудование
  Мониторинг загрязнения воздуха, производства химических заводов и выбросов выхлопных газов из двигателей внутреннего сгорания для предотвращения газовых аварий.
• Автомобилестроение
  Газовые датчики используются в качестве датчиков выхлопных газов, таких как датчики кислорода, датчики NOx и датчики PM в системах очистки выхлопных газов для решения экологических проблем.
• Бытовая техника
  Газовые датчики используются в очистителях воздуха для обнаружения запахов сигарет, косметики, алкоголя, домашних животных и т. д.

Принцип работы газового датчика

Существуют различные типы газовых датчиков, каждый из которых имеет свой принцип. Ниже приводится объяснение принципов работы четырех наиболее распространенных типов газовых датчиков:

1. Полупроводниковый газовый датчик

Полупроводниковые газовые датчики — это датчики, которые используют свойства полупроводниковых материалов, и существуют два основных типа. Первый тип, известный как газовые датчики адсорбционного типа, основан на изменении сопротивления, которое происходит, когда газ адсорбируется на поверхности оксидного полупроводника. Обычно используются такие материалы, как оксид олова.

Второй тип полупроводникового газового датчика — окислительно-восстановительный. Этот датчик использует свойство изменения сопротивления, которое происходит, когда атмосфера становится либо восстановительной, либо окислительной. Газы обнаруживаются на основе изменения сопротивления, вызванного адсорбцией обнаруживаемого газа на поверхности полупроводника из оксида металла.

2. Датчик каталитического сгорания

Датчики газа каталитического сгорания используют явление, при котором горючие газы, такие как водород, углеводороды и оксид углерода, реагируют с кислородом в воздухе с помощью катализатора окисления и выделяют тепло во время каталитического сгорания. Поскольку количество выделяемого тепла пропорционально концентрации газа, этот тип датчика используется для обнаружения горючих газов.

3. Электрохимический газовый датчик (тип электролиза постоянного потенциала)

Электрохимический газовый датчик — это газовый датчик, который использует газопроницаемую мембрану для забора газа в электролит для проведения электрохимической реакции газа. Он состоит из детекторного электрода, противоэлектрода и электролита, в котором происходит окислительно-восстановительная реакция. Когда присутствует обнаруживаемый газ, на катализаторе происходит химическая реакция, и ток короткого замыкания при соединении чувствительного электрода и противоэлектрода количественно определяется.

4. Инфракрасный газовый датчик

Инфракрасные газовые датчики — это датчики, которые используют тот факт, что многие газы поглощают определенные длины волн. Их также называют газовыми датчиками NDIR (недисперсионные инфракрасные).

Типы газовых датчиков

Ниже описаны типы газовых датчиков и газы, которые они обнаруживают:

1. Полупроводниковый газовый датчик

Сжиженный газ, городской газ, оксид углерода, водород, кислород, спирт, фреон и т. д.

2. Контактный газовый датчик горения

Горючие газы, такие как водород, углеводородный газ, оксид углерода и т. д.

3. Электрохимический газовый датчик

Оксид углерода, легирующие газы полупроводников, такие как арсин и осфин, NOx, сульфидные газы

4. Инфракрасный газовый датчик

Двуокись углерода, оксид углерода, углерод-водород, хладагент, оксид азота, диоксид серы, гексафторид серы, этанол и т. д.

5. Теплопроводный газовый датчик

Водород, диоксид углерода, гелий, метан