Süsinikdioksiid on värvitu ja lõhnatu gaas.See on atmosfääri üks olulisemaid komponente.Süsinikdioksiidi kontsentratsioon fotosünteesi peamise reagendina on otseselt seotud põllukultuuride fotosünteesi efektiivsusega ning määrab põllukultuuride kasvu ja arengu, küpsusastme, stressikindluse, kvaliteedi ja saagikuse.Kuid liiga palju seda ei põhjusta mitte ainult kasvuhooneefekti ja muid mõjusid, vaid kahjustab ka inimeste tervist.0,3 protsendi puhul kogevad inimesed märgatavat peavalu ja 4–5 protsendi puhul tunnevad nad pearinglust.Sisekeskkond, eriti konditsioneeritud ruumides, on suhteliselt suletud.Kui pikka aega ventilatsiooni ei toimu, suureneb süsihappegaasi kontsentratsioon järk-järgult, mis on kahjulik inimese tervisele.2003. aastal rakendunud siseõhu kvaliteedistandardi kohaselt ei tohiks keskmise ööpäevase süsihappegaasisisalduse mahuosa normväärtus ületada 0,1%.
Teaduse ja tehnoloogia pideva arenguga, inimeste elatustaseme suureneva paranemise ja inimeste kasvava tähelepanuga keskkonnakaitsele, süsinikdioksiidi kvantitatiivsele seirele ja kontrollile on muutunud kasvavaks nõudluseks kliimaseadmete, põllumajanduse, arstiabi, autode ja keskkonnakaitse valdkonnas. .Süsinikdioksiidi andureid kasutatakse laialdaselt tööstuses, põllumajanduses, riigikaitses, meditsiinis ja tervishoius, keskkonnakaitses, lennunduses ja muudes valdkondades.
Süsinikdioksiidi anduri tööpõhimõtet tutvustatakse allpool.
Igal ainel on oma iseloomulik heledate joontega spekter ja vastavalt ka neeldumisspekter, nagu ka gaasilise süsinikdioksiidi molekulidel.Keraamiliste materjalide võre vibratsioonil ja elektronide liikumisel on takistusefekt, temperatuur tõuseb, võre vibratsioon tugevneb, amplituud suureneb, takistuselektronide toime tugevneb.Gaasi selektiivse neeldumisteooria kohaselt, kui valgusallika kiirguslainepikkus langeb kokku gaasi neeldumislainepikkusega, tekib resonantsneeldumine ja selle neeldumise intensiivsus on seotud gaasi kontsentratsiooniga.Gaasi kontsentratsiooni saab mõõta valguse neeldumise intensiivsuse mõõtmisega.
Praegu on palju erinevaid süsinikdioksiidi andureid, sealhulgas soojusjuhtivuse tüüp, densitomeetri tüüp, kiirguse neeldumise tüüp, elektrijuhtivuse tüüp, keemilise neeldumise tüüp, elektrokeemiline tüüp, kromatograafia tüüp, massispektri tüüp, infrapuna optiline tüüp ja nii edasi.
Infrapuna neeldumise süsihappegaasiandur põhineb põhimõttel, et gaasi neeldumisspekter on erinevate ainetega erinev.Süsinikdioksiidi andur infrapunalambi draiveri ahela juhtimisega fikseeritud infrapunariba piires, testitava gaasi neeldumine, infrapuna valguse amplituudi muutus, jällegi läbi gaasikontsentratsiooni muutuse kontrollarvutuse, anduri väljundsignaal pärast filtreerimist, täiustatud töötlemine ja ADC kogumine ja muundamine, sisend mikroprotsessorisse, mikroprotsessori süsteem vastavalt kogutud kompenseerib vastava temperatuuri, rõhu, temperatuuri, rõhu, lõpuks arvutatakse süsinikdioksiidi tiheduse väljund testitavale kuvaseadmele.See hõlmab peamiselt häälestatava dioodiga laser-absorptsioonspektroskoopiat, fotoakustilist spektroskoopiat, õõnsuse suurendamise spektroskoopiat ja mittespektraalset infrapunaspektroskoopiat.Infrapuna neeldumisanduril on palju eeliseid, kõrge tundlikkus, kiire analüüsi kiirus, hea stabiilsus jne.
Elektrokeemiline süsinikdioksiidi andur on keemiline andur, mis muudab süsinikdioksiidi kontsentratsiooni (või osarõhu) elektrokeemilise reaktsiooni kaudu elektrisignaaliks.Elektriliste signaalide tuvastamise järgi jaguneb elektrokeemiline tüüp potentsiaalseks tüübiks, voolutüübiks ja mahtuvuse tüübiks.Elektrolüüdi vormi järgi eristatakse vedelaid elektrolüüte ja tahkeid elektrolüüte.Alates 1970. aastatest on teadlased laialdaselt mures olnud tahke elektrolüüdi SÜsinikdioksiidi andurid.Tahke elektrolüüdi SÜsinikdioksiidi anduri põhimõte seisneb selles, et gaasitundlik materjal tekitab gaasi läbimisel ioone, moodustades nii elektromotoorjõu ja mõõtes elektromotoorjõudu, et mõõta gaasi mahuosa.
Süsinikdioksiidi ja muude gaaside erinevat soojusjuhtivust kasutav süsihappegaasi andur on ka esimene, mida kasutatakse süsihappegaasi anduri tuvastamiseks.Kuid selle tundlikkus on madal.
Pinnaakustilise laine (sae) gaasiandur piesoelektrilises kristallis katab gaasitundliku kile gaasi selektiivse adsorptsioonikihi, kui gaasitundlikud kiled interakteeruvad testitava gaasiga, muudavad gaasitundliku kilekatte kvaliteedi, iseloomu, nagu viskoelastsus ja Juhtivus muutub, põhjustab piesoelektriliste kristallide pinnaakustiliste lainete sageduse triivimist, et tuvastada gaasi kontsentratsioon.Pinnaakustilise laine (SAW) gaasiandur on omamoodi massitundlik andur.Lisaks töötab kvartskristalli mikrobilansi gaasiandur sarnasel põhimõttel SAW anduriga, seega kuulub see ka massitundliku anduri alla.Massitundlikul anduril endal puudub selektiivsus gaasi või auru suhtes ning selle selektiivsus keemilise andurina sõltub ainult pinnakatteainete omadustest.
Pooljuht-süsinikdioksiidi gaasiandur KASUTAB gaasiandurina pooljuhtgaasiandurit ja metalloksiidi pooljuht-süsinikdioksiidi gaasianduril on kiire reageerimise, tugeva keskkonnakindluse ja stabiilse struktuuri omadused.
Postitusaeg: 14. august 2020
