Hiilidioksidi on väritön ja hajuton kaasu. Se on yksi ilmakehän tärkeimmistä komponenteista. HIILdioksidin pitoisuus fotosynteesin pääreagenssina liittyy suoraan viljelykasvien fotosynteesitehokkuuteen ja määrää sadon kasvun ja kehityksen, kypsyysasteen, stressin kestävyyden, laadun ja sadon. Mutta liian suuri määrä sitä ei ainoastaan aiheuta kasvihuoneilmiötä ja muita vaikutuksia, vaan myös vahingoittaa ihmisten terveyttä. 0,3 prosentilla ihmiset kokevat huomattavaa päänsärkyä ja 4-5 prosentilla heillä on huimausta. Sisäympäristö, erityisesti ilmastoiduissa huoneissa, on suhteellisen tiivis. Jos ilmanvaihtoa ei ole pitkään aikaan, hiilidioksidipitoisuus kasvaa vähitellen, mikä on haitallista ihmisten terveydelle. Vuonna 2003 käyttöön otetun sisäilman laatustandardin mukaan keskimääräisen päivittäisen hiilidioksidipitoisuuden tilavuusosuuden standardiarvo ei saa ylittää 0,1 %.
Tieteen ja tekniikan jatkuvan kehityksen myötä ihmisten elintaso paranee jatkuvasti ja ihmiset kiinnittävät yhä enemmän huomiota ympäristönsuojeluun, hiilidioksidikaasun kvantitatiiviseen seurantaan ja valvontaan on tullut kasvavaan kysyntään ilmastoinnissa, maataloudessa, sairaanhoidossa, autoissa ja ympäristönsuojelussa. .Hiilidioksidiantureita käytetään laajasti teollisuudessa, maataloudessa, maanpuolustuksessa, lääketieteessä ja terveydenhuollossa, ympäristönsuojelussa, ilmailuteollisuudessa ja muilla aloilla.
Hiilidioksidianturin toimintaperiaate esitellään alla.
Jokaisella aineella on oma kirkasviivaspektrinsä ja vastaavasti absorptiospektrinsä, kuten myös hiilidioksidikaasumolekyyleillä. Keraamisten materiaalien hilavärähtelyllä ja elektronien liikkeellä on estevaikutus, lämpötila nousee, hilan värähtely vahvistuu, amplitudi kasvaa, estoelektronitoiminta vahvistuu. Kaasuselektiivisen absorptioteorian mukaan, kun valonlähteen emissioaallonpituus osuu yhteen kaasun absorptioaallonpituuden kanssa, tapahtuu resonanssiabsorptio ja sen absorption intensiteetti on suhteessa kaasun pitoisuuteen. Kaasun pitoisuus voidaan mitata mittaamalla valon absorptiointensiteetti.
Tällä hetkellä on olemassa monenlaisia hiilidioksidiantureita, mukaan lukien lämmönjohtavuustyyppi, tiheysmittarin tyyppi, säteilyn absorptiotyyppi, sähkönjohtavuustyyppi, kemiallinen absorptiotyyppi, sähkökemiallinen tyyppi, kromatografiatyyppi, massaspektrityyppi, infrapuna-optinen tyyppi ja niin edelleen.
Infrapuna-absorptiohiilidioksidikaasuanturi perustuu periaatteeseen, että kaasun absorptiospektri vaihtelee eri aineiden mukaan. Hiilidioksidianturi infrapunalampun ohjauspiirin ohjauksella kiinteän infrapunakaistan sisällä, testattavan kaasun absorptio, infrapunavalon amplitudin muutos, jälleen kaasupitoisuuden muutoksen tarkistuslaskennan kautta, anturin lähtösignaali suodatuksen jälkeen, tehostettu käsittely ja ADC:n kerääminen ja muuntaminen, syöttö mikroprosessoriin, mikroprosessorijärjestelmän mukaan kerätyt kompensoivat vastaavan lämpötilan, paineen, lämpötilan, paineen, lopuksi laskettiin hiilidioksidin tiheys ulostulo testattavaan näyttölaitteeseen. Se sisältää pääasiassa viritettävän diodilaser-absorptiospektroskopian, fotoakustisen spektroskopian, kaviteettiparannusspektroskopian ja ei-spektrisen infrapunaspektroskopian. Infrapuna-absorptioanturilla on monia etuja, korkea herkkyys, nopea analyysinopeus, hyvä vakaus jne.
Sähkökemiallinen hiilidioksidikaasuanturi on kemiallinen anturi, joka muuntaa hiilidioksidipitoisuuden (tai osapaineen) sähköiseksi signaaliksi sähkökemiallisen reaktion kautta. Sähköisten signaalien havaitsemisen mukaan sähkökemiallinen tyyppi jaetaan potentiaalityyppiin, virtatyyppiin ja kapasitanssityyppiin. Elektrolyytin muodon mukaan on nestemäisiä elektrolyyttejä ja kiinteitä elektrolyyttejä. 1970-luvulta lähtien tutkijat ovat olleet laajalti huolissaan kiinteästä elektrolyytistä valmistettuja HIILIDioksidiantureita. Kiinteän elektrolyyttihiilidioksidianturin periaate on, että kaasulle herkkä materiaali tuottaa ioneja kulkiessaan kaasun läpi, muodostaen siten sähkömotorisen voiman ja mittaamalla sähkömotorisen voiman kaasun tilavuusosuuden mittaamiseksi.
Hiilidioksidin ja muiden kaasujen erilaista lämmönjohtavuutta hyödyntävä hiilidioksidikaasuanturi on myös ensimmäinen, jota käytetään hiilidioksidianturin havaitsemiseen. Mutta sen herkkyys on alhainen.
Pinta-akustisen aallon (saha) kaasuanturi pietsosähköisessä kidepinnoitteessa kaasuherkän kalvon kaasun selektiivisen adsorptiokerroksen, kun kaasuherkät kalvot ovat vuorovaikutuksessa testattavan kaasun kanssa, tekevät kaasuherkän kalvon pinnoitteen laadun, luonteen, kuten viskoelastisuuden ja johtavuus muuttuu, saa pietsosähköisen kiteen pinta-akustisen aallon taajuuden ajautumaan kaasun pitoisuuden havaitsemiseksi. Pinta-akustisen aallon (SAW) kaasuanturi on eräänlainen massaherkkä anturi. Lisäksi kvartsikidemikrotasapainokaasuanturi toimii samalla periaatteella kuin SAW-anturi, joten se kuuluu myös massaherkkään anturiin. Massaherkällä anturilla itsessään ei ole selektiivisyyttä kaasun tai höyryn suhteen, ja sen selektiivisyys kemiallisena anturina riippuu vain pintapinnoiteaineiden ominaisuuksista.
Puolijohde-hiilidioksidikaasuanturi KÄYTÄ puolijohdekaasuanturia kaasuanturina, ja metallioksidipuolijohde-hiilidioksidikaasuanturilla on nopean vasteen, vahvan ympäristönkestävyyden ja vakaan rakenteen ominaisuudet.
Postitusaika: 14.8.2020
