Công cụ chính để xác định thành phần và nồng độ khí là cảm biến khí. Chất bán dẫn, quá trình đốt cháy xúc tác, tính dẫn nhiệt, điện hóa học, tia hồng ngoại và quang hóa chỉ là một vài trong số các cơ chế giúp cảm biến khí hoạt động. Sau đây là mô tả về các lý thuyết hoạt động khác nhau của cảm biến khí:
1. Cảm biến khí bán dẫn
Nó được sản xuất bằng cách sử dụng nhiều loại vật liệu bán dẫn oxit kim loại và ở một nhiệt độ cụ thể, độ dẫn điện thay đổi tùy theo thành phần của khí xung quanh.
2. Cảm biến khí đốt xúc tác
Trên bề mặt của điện trở bạch kim, cảm biến này là chuẩn bị một lớp chất xúc tác chịu nhiệt độ cao. Khí dễ cháy xúc tác quá trình đốt cháy trên bề mặt của nó ở một nhiệt độ cụ thể. Sự tăng nhiệt độ của điện trở bạch kim và sự thay đổi điện trở là nguyên nhân kích thích quá trình đốt cháy. Nồng độ khí dễ cháy ảnh hưởng đến giá trị thay đổi.
3. Cảm biến khí cho độ dẫn nhiệt
Độ dẫn nhiệt riêng của mỗi chất khí khác nhau. Yếu tố dẫn nhiệt có thể được sử dụng để phân biệt thành phần của một thành phần giữa hai hoặc nhiều khí khi độ dẫn nhiệt của chúng thay đổi đáng kể.
4. Cảm biến gas dùng điện hóa
Các khí dễ cháy, độc và nguy hiểm của nó có thể bị oxy hóa điện hóa hoặc thu hồi ở một mức độ nào đó. Những phản ứng này có thể được sử dụng để xác định các loại khí khác nhau và đo nồng độ khí. Có một số lớp con của cảm biến khí điện hóa.
(1) Cảm biến khí loại tế bào Galvanic (còn được gọi là cảm biến khí loại tế bào Gavoni, cảm biến khí loại tế bào nhiên liệu và cảm biến khí loại pin có ý thức) hoạt động trên một khái niệm tương tự như tế bào khô; tuy nhiên, các điện cực khí đã được sử dụng thay cho các điện cực mangan carbon của pin. Loại cảm biến khí đặc biệt này có phạm vi ứng dụng hạn chế và nhiều hạn chế.
(2) Cảm biến khí thuộc loại tế bào điện phân có điện thế ổn định rất tuyệt vời để đo khí thu hồi. Cảm biến loại pin ban đầu có nguyên lý hoạt động khác với loại cảm biến này. Phản ứng điện hóa của nó diễn ra khi chịu một dòng điện mạnh, hoạt động như một cảm biến A chính hãng để phân tích Coulomb. Để kiểm tra các khí nguy hiểm và có hại, cảm biến này hiện là tiêu chuẩn.
(3) Cảm biến khí với pin nồng độ. Một suất điện động nồng độ sẽ hình thành một cách có ý thức giữa các khí hoạt động điện hóa ở hai bên của tế bào điện hóa. Nồng độ của khí ảnh hưởng đến cường độ của suất điện động. Cảm biến oxy được tìm thấy trong ô tô là một minh họa tuyệt vời cho cảm biến này. cảm biến, cảm biến chất điện phân rắn carbon dioxide.
(4) Sử dụng ý tưởng rằng dòng điện giới hạn trong tế bào điện hóa được kết nối với nồng độ chất mang, một cảm biến đo nồng độ oxy đã được phát triển. Cảm biến này được sử dụng để kiểm tra oxy của ô tô cũng như đo nồng độ oxy trong thép nóng chảy.
5. Cảm biến hồng ngoại
Nó là một cảm biến chính xác, có khả năng đo lường rất tốt. Hiện tại, nó chủ yếu phát hiện hydrocarbon chuỗi carbon thấp và CO2.
6. Cảm biến photoion PID
Có một nguồn ánh sáng cực tím và máy dò có thể nhanh chóng xác định các ion dương và âm được tạo ra bởi các hợp chất hóa học khi nó bị kích thích. Một phân tử bị ion hóa khi nó hấp thụ tia UV năng lượng cao; do sự kích thích này, phân tử tạo ra các electron âm và tạo thành các ion dương. Máy dò khuếch đại dòng điện mà các hạt bị ion hóa này tạo ra, cho phép máy đo hiển thị mức độ tập trung PMM. Các ion ngay lập tức tập hợp lại thành các phân tử hữu cơ ban đầu của chúng sau khi đi qua các điện cực.
