Ugljični dioksid je plin bez boje i mirisa. Jedna je od najvažnijih komponenti atmosfere. Kao glavni reaktant fotosinteze, koncentracija UGLJIČNOG dioksida izravno je povezana s fotosintetskom učinkovitošću usjeva, te određuje rast i razvoj, stupanj zrelosti, otpornost na stres, kvalitetu i prinos usjeva. Ali prevelika količina ne samo da će proizvesti efekt staklenika i druge učinke, već će i naštetiti ljudskom zdravlju. Kod 0,3 posto ljudi osjećaju primjetnu glavobolju, a kod 4-5 posto osjećaju vrtoglavicu. Unutarnje okruženje, posebno u klimatiziranim prostorijama, relativno je zatvoreno. Ako nema ventilacije dulje vrijeme, koncentracija ugljičnog dioksida će postupno rasti, što je štetno za ljudsko zdravlje. Prema standardu kakvoće zraka u zatvorenim prostorima koji je uveden 2003. godine, standardna vrijednost volumnog udjela prosječnog dnevnog sadržaja ugljičnog dioksida ne smije biti veća od 0,1%.
Uz kontinuirani razvoj znanosti i tehnologije, sve veće poboljšanje životnog standarda ljudi i sve veću pozornost ljudi na zaštitu okoliša, kvantitativno praćenje i kontrola ugljičnog dioksida postala je sve veća potražnja u klimatizaciji, poljoprivredi, liječenju, automobilima i zaštiti okoliša .Senzori ugljičnog dioksida naširoko se koriste u industriji, poljoprivredi, nacionalnoj obrani, medicini i zdravstvu, zaštiti okoliša, zrakoplovstvu i drugim područjima.
Princip rada senzora ugljičnog dioksida predstavljen je u nastavku.
Svaka tvar ima svoj karakterističan spektar svijetlih linija i odgovarajući apsorpcijski spektar, kao i molekule plina ugljičnog dioksida. Vibracija rešetke keramičkih materijala i gibanje elektrona imaju učinak prepreke, temperatura raste, vibracija rešetke se pojačava, amplituda se povećava, djelovanje smetnje elektrona se pojačava. Prema teoriji selektivne apsorpcije plina, kada se valna duljina emisije izvora svjetlosti podudara s valnom duljinom apsorpcije plina, doći će do rezonantne apsorpcije, a njezin intenzitet apsorpcije je povezan s koncentracijom plina. Koncentracija plina može se mjeriti mjerenjem intenziteta apsorpcije svjetlosti.
Trenutačno postoje mnoge vrste senzora ugljičnog dioksida, uključujući tip senzora toplinske vodljivosti, tip denzitometra, tip apsorpcije zračenja, tip električne vodljivosti, tip kemijske apsorpcije, elektrokemijski tip, tip kromatografije, tip masenog spektra, tip infracrvene optičke vrste i tako dalje.
Infracrveni apsorpcijski senzor plina ugljičnog dioksida temelji se na principu da apsorpcijski spektar plina varira s različitim tvarima. Senzor ugljičnog dioksida pomoću upravljačkog kruga infracrvene lampe unutar infracrvenog fiksnog pojasa, apsorpcija plina koji se ispituje, promjena amplitude infracrvenog svjetla, ponovno kroz izračun provjere za promjenu koncentracije plina, izlazni signal senzora nakon filtriranja, poboljšana obrada i ADC prikupljanje i pretvorba, ulaz u mikroprocesor, mikroprocesorski sustav prema prikupljenim kompenzira odgovarajuću temperaturu, tlak, temperaturu, tlak, konačno izračunava gustoću ugljičnog dioksida izlaz na uređaj za prikaz koji se testira. Uglavnom uključuje podesivu diodnu lasersku apsorpcijsku spektroskopiju, fotoakustičnu spektroskopiju, spektroskopiju s pojačanom šupljinom i nespektralnu infracrvenu spektroskopiju. Infracrveni apsorpcijski senzor ima mnoge prednosti, visoku osjetljivost, veliku brzinu analize, dobru stabilnost itd.
Elektrokemijski senzor za ugljični dioksid je kemijski senzor koji pretvara koncentraciju (ili parcijalni tlak) ugljičnog dioksida u električni signal putem elektrokemijske reakcije. Prema detekciji električnih signala, elektrokemijski tip se dijeli na potencijalni tip, strujni tip i kapacitivni tip. Prema obliku elektrolita razlikuju se tekući elektroliti i čvrsti elektroliti. Od 1970-ih, istraživači su u velikoj mjeri zabrinuti senzorima za ugljični dioksid s čvrstim elektrolitom. Načelo senzora za ugljični dioksid s čvrstim elektrolitom je da materijal osjetljiv na plin proizvodi ione kada prolazi kroz plin, stvarajući tako elektromotornu silu i mjereći elektromotornu silu kako bi se izmjerio volumenski udio plina.
Korištenje različite toplinske vodljivosti ugljičnog dioksida i drugih plinova senzor plina ugljičnog dioksida također je prvi korišten za otkrivanje senzora ugljičnog dioksida. Ali njegova je osjetljivost niska.
Senzor plina s površinskim akustičnim valom (pila) u piezoelektričnom kristalnom premazu sloj selektivne adsorpcije plina filma osjetljivog na plin, kada filmovi osjetljivi na plin stupaju u interakciju s plinom koji se ispituje, čini kvalitetu premaza osjetljivog na plin, karakter kao što je viskoelastičnost i promjene vodljivosti, uzrokuje pomicanje frekvencije površinskog akustičnog vala piezoelektričnog kristala, kako bi se otkrila koncentracija plina. Plinski senzor površinskih akustičnih valova (SAW) vrsta je senzora osjetljivog na masu. Osim toga, kvarcni kristalni mikrobalans plinski senzor radi na sličnom principu kao i SAW senzor, tako da i on spada u maseno osjetljive senzore. Sam senzor osjetljiv na masu nema selektivnost prema plinu ili pari, a njegova selektivnost kao kemijskog senzora ovisi samo o svojstvima tvari površinskog premaza.
Poluvodički senzor plina ugljičnog dioksida KORISTI poluvodički senzor plina kao senzor plina, a poluvodički senzor plina metalnog oksida ima karakteristike brzog odziva, jake otpornosti na okoliš i stabilne strukture.
Vrijeme objave: 14. kolovoza 2020
