Klasifikimi dhe parimi i sensorit të dioksidit të karbonit

Dioksidi i karbonit është një gaz pa ngjyrë dhe pa erë. Është një nga komponentët më të rëndësishëm të atmosferës. Si reaktanti kryesor i fotosintezës, përqendrimi i dioksidit të KARBONIT lidhet drejtpërdrejt me efikasitetin fotosintetik të kulturave, dhe përcakton rritjen dhe zhvillimin, fazën e pjekurisë, rezistencën ndaj stresit, cilësinë dhe rendimentin e të korrave. Por shumë prej tij jo vetëm që do të prodhojë efekt serë dhe efekte të tjera, por gjithashtu do të dëmtojë shëndetin e njeriut. Në 0.3 për qind, njerëzit përjetojnë një dhimbje koke të dukshme, dhe në 4-5 për qind ndihen të trullosur. Mjedisi i brendshëm, veçanërisht në dhomat me ajër të kondicionuar, është relativisht i mbyllur. Nëse nuk ka ajrim për një kohë të gjatë, përqendrimi i dioksidit të karbonit do të rritet gradualisht, i cili është i dëmshëm për shëndetin e njeriut. Sipas standardit të cilësisë së ajrit të brendshëm të zbatuar në vitin 2003, vlera standarde e fraksionit vëllimor të përmbajtjes mesatare ditore të dioksidit të karbonit nuk duhet të kalojë 0.1%.

Me zhvillimin e vazhdueshëm të shkencës dhe teknologjisë, përmirësimi në rritje i standardit të jetesës së njerëzve dhe vëmendja në rritje e njerëzve ndaj mbrojtjes së mjedisit, monitorimi dhe kontrolli sasior i gazit të dioksidit të karbonit është bërë një kërkesë në rritje në kondicionerët, bujqësinë, trajtimin mjekësor, automobilat dhe mbrojtjen e mjedisit. .Sensorët e dioksidit të karbonit përdoren gjerësisht në industri, bujqësi, mbrojtje kombëtare, mjekësi dhe shëndetësi, mbrojtjen e mjedisit, hapësirën ajrore dhe fusha të tjera.

Parimi i funksionimit të sensorit të dioksidit të karbonit është paraqitur më poshtë.

Çdo substancë ka spektrin e saj karakteristik me vijë të ndritshme, dhe përkatësisht spektrat e absorbimit, ashtu si molekulat e gazit të dioksidit të karbonit. Dridhja e rrjetës së materialeve qeramike dhe lëvizja e elektroneve kanë një efekt pengues, rritet temperatura, forcohet dridhja e rrjetës, rritet amplituda, forcohet veprimi i elektronit pengues. Sipas teorisë së përthithjes selektive të gazit, kur gjatësia e valës së emetimit të burimit të dritës përkon me gjatësinë e valës së përthithjes së gazit, do të ndodhë thithja e rezonancës dhe intensiteti i thithjes së tij lidhet me përqendrimin e gazit. Përqendrimi i gazit mund të matet duke matur intensitetin e përthithjes së dritës.

Aktualisht, ekzistojnë shumë lloje të sensorëve të dioksidit të karbonit, duke përfshirë llojin e përçueshmërisë termike, llojin e densitometrit, llojin e thithjes së rrezatimit, llojin e përçueshmërisë elektrike, llojin e thithjes kimike, llojin elektrokimik, llojin e kromatografisë, llojin e spektrit të masës, llojin optik infra të kuqe etj.

Sensori i gazit të dioksidit të karbonit me thithje infra të kuqe bazohet në parimin se spektri i thithjes së gazit ndryshon me substanca të ndryshme. Sensori i dioksidit të karbonit nga kontrolli i qarkut drejtues të llambës infra të kuqe brenda një brezi fiks infra të kuqe, thithja e gazit nën provë, ndryshimi i amplitudës së dritës infra të kuqe, përsëri përmes llogaritjes së kontrollit për ndryshimin e përqendrimit të gazit, sinjalit të daljes së sensorit pas filtrimit, përpunimit të përmirësuar dhe Mbledhja dhe konvertimi ADC, inputi në mikroprocesor, sistemi i mikroprocesorit sipas grumbulluar kompenson temperaturën përkatëse, presionin, temperaturën, presionin, në fund llogaritet prodhimi i densitetit të dioksidit të karbonit në një pajisje ekrani nën provë. Ai përfshin kryesisht spektroskopinë thithëse lazer me diodë të sintonizueshme, spektroskopinë fotoakustike, spektroskopinë e përmirësimit të kavitetit dhe spektroskopinë infra të kuqe jo-spektrale. Sensori i thithjes infra të kuqe ka shumë përparësi, ndjeshmëri të lartë, shpejtësi të shpejtë të analizës, stabilitet të mirë, etj.

Një sensor elektrokimik i gazit të dioksidit të karbonit është një sensor kimik që konverton përqendrimin (ose presionin e pjesshëm) të dioksidit të karbonit në një sinjal elektrik përmes një reaksioni elektrokimik. Sipas zbulimit të sinjaleve elektrike, lloji elektrokimik ndahet në llojin potencial, llojin aktual dhe llojin e kapacitetit. Sipas formës së elektrolitit, dallohen elektrolite të lëngëta dhe elektrolite të ngurta. Që nga vitet 1970, sensorët e dioksidit të karbonit të elektrolitit të ngurtë janë shqetësuar gjerësisht nga studiuesit. Parimi i sensorit të dioksidit të karbonit të elektrolitit të ngurtë është se materiali i ndjeshëm ndaj gazit prodhon jone kur kalon nëpër gaz, duke formuar kështu forcën elektromotore dhe duke matur forcën elektromotore në mënyrë që të matet fraksioni vëllimor i gazit.

Përdorimi i përçueshmërisë së ndryshme termike të dioksidit të karbonit dhe gazeve të tjera, sensori i gazit të dioksidit të karbonit është gjithashtu i pari i përdorur për të zbuluar sensorin e dioksidit të karbonit. Por ndjeshmëria e tij është e ulët.

Sensori i gazit sipërfaqësor i valës akustike (sharrë) në shtresën e kristalit piezoelektrik të një shtrese adsorbimi selektiv të një gazi të filmit të ndjeshëm ndaj gazit, kur filmat e ndjeshëm ndaj gazit ndërveprojnë me gazin në provë, e bëjnë veshjen e filmit të ndjeshëm ndaj gazit, cilësi të tilla si viskoelasticiteti dhe Përçueshmëria ndryshon, bën që frekuenca e valëve akustike të sipërfaqes së kristalit piezoelektrik të zhvendoset, për të zbuluar përqendrimin e gazit. Sensori i gazit i valëve akustike sipërfaqësore (SAW) është një lloj sensori i ndjeshëm ndaj masës. Për më tepër, sensori i gazit të mikrobalancës së kristalit të kuarcit funksionon në një parim të ngjashëm me sensorin SAW, kështu që i përket edhe sensorit të ndjeshëm në masë. Vetë sensori i ndjeshëm në masë nuk ka selektivitet ndaj gazit ose avullit, dhe selektiviteti i tij si sensor kimik varet vetëm nga vetitë e substancave të veshjes sipërfaqësore.

Sensori i gazit të dyoksidit të karbonit gjysmëpërçues përdor sensorin e gazit gjysmëpërçues si sensorin e gazit, dhe sensori i gazit të dyoksidit të karbonit gjysmëpërçues të oksidit të metalit ka karakteristikat e reagimit të shpejtë, rezistencës së fortë mjedisore dhe strukturës së qëndrueshme.