סיווג גלאי גז ושיטות רכישה
מוליך למחצה מוערם
הוא מיוצר על פי העיקרון שהמוליכות של כמה חומרים מוליכים למחצה תחמוצת מתכת משתנה עם השינוי בהרכב הגז הסביבתי בטמפרטורה מסוימת. לדוגמה, חיישן האלכוהול מוכן על ידי שימוש בעקרון לפיו ההתנגדות של דו תחמוצת הפח תקטן בחדות כאשר הוא נתקל בגז אלכוהול בטמפרטורה גבוהה.
יתרון
חיישני גז מוליכים למחצה יכולים לשמש ביעילות לאיתור גזים רבים כגון מתאן, אתאן, פרופאן, בוטאן, אלכוהול, פורמלדהיד, פחמן חד חמצני, פחמן דו חמצני, אתילן, אצטילן, ויניל כלוריד, סטירן וחומצה אקרילית. במיוחד, לחיישן עלות נמוכה והוא מתאים לצורכי זיהוי גז אזרחי. חיישני הגז המוליכים למחצה הבאים מצליחים: מתאן (גז טבעי, ביוגז), אלכוהול, פחמן חד חמצני (גז עירוני), מימן גופרתי, אמוניה (כולל אמינים, הידרזין). חיישנים באיכות גבוהה יכולים לענות על הצרכים של בדיקה תעשייתית.
חִסָרוֹן
היציבות ירודה ומושפעת מאוד מהסביבה; בפרט, הסלקטיביות של כל חיישן אינה ייחודית, ולא ניתן לקבוע את פרמטרי הפלט. לכן, אין להשתמש בו במקומות שבהם נדרשת מדידה מדויקת.
שְׂרֵפָה
חיישן מסוג זה מכין שכבת זרז עמידה בטמפרטורה גבוהה על פני הנגד הפלטינה. בטמפרטורה מסוימת, הגז הדליק מזרז בעירה על פני השטח שלו. הבעירה נגרמת מעליית הטמפרטורה של נגד הפלטינה, ההתנגדות משתנה וערך השינוי הוא ריכוז הגז הדליק. פוּנקצִיָה.
יתרון
חיישני גז בעירה קטליטית מזהים באופן סלקטיבי גזים דליקים: החיישן אינו מגיב לשום דבר שאינו ניתן לבעירה. לחיישן גז הבעירה הקטליטי יש מדידה מדויקת, תגובה מהירה וחיי שירות ארוכים. הפלט של החיישן קשור ישירות לסכנת הפיצוץ של הסביבה, והוא חיישן דומיננטי בתחום זיהוי הבטיחות.
חִסָרוֹן
בטווח של גזים דליקים, אין סלקטיביות. בעבודה בשריפה חשוכה קיימת סכנת התלקחות ופיצוץ. רוב האדים האורגניים היסודיים רעילים לחיישן.
סוג בריכת מוליכות תרמית
לכל גז מוליכות תרמית ספציפית משלו. כאשר המוליכות התרמית של שני גזים או יותר שונה למדי, ניתן להשתמש באלמנט המוליכות התרמית כדי להבחין בין התוכן של אחד המרכיבים. חיישנים כאלה שימשו חושי לזיהוי גז מימן, זיהוי פחמן דו חמצני וזיהוי מתאן בריכוז גבוה.
סוג זה של חיישן גז יכול להיות מיושם בטווח צר ויש לו גורמים מגבילים רבים.
אלקטרוכימי
חלק ניכר מהגזים הדליקים, הרעילים והמזיקים שלו הם פעילים אלקטרוכימית וניתנים לחמצון או להפחתה אלקטרוכימית. באמצעות תגובות אלו ניתן להבחין ברכיבי גז ולזהות ריכוזי גז. חיישני גז אלקטרוכימיים מתחלקים לקטגוריות משנה רבות:
(1) חיישן גז מסוג תא ראשי (נקרא גם: חיישן גז מסוג תא Gavoni, נקרא גם חיישן גז מסוג תא דלק, הנקרא גם חיישן גז מסוג סוללה ספונטנית), העיקרון שלהם זהה לתא היבש שבו אנו משתמשים, אבל, אלקטרודות פחמן-מנגן של הסוללה הוחלפו באלקטרודות גז. במקרה של חיישן חמצן, החמצן מופחת בקתודה ואלקטרונים זורמים דרך מד הזרם אל האנודה, שם מתכת עופרת מתחמצנת. גודל הזרם קשור ישירות לריכוז החמצן. חיישן זה יכול לזהות ביעילות חמצן, דו תחמוצת גופרית, כלור וכו'.
(2) חיישן גז מסוג תא אלקטרוליטי בפוטנציאל קבוע, חיישן זה יעיל מאוד לזיהוי גז מפחית, העיקרון שלו שונה מזה של חיישן מסוג תא גלווני, התגובה האלקטרוכימית שלו מתרחשת בכוח הזרם, שהוא חיישן קולומטרי אמיתי . חיישן זה שימש בהצלחה בזיהוי פחמן חד חמצני, מימן גופרתי, מימן, אמוניה, הידרזין וגזים נוספים, והוא החיישן המרכזי לזיהוי גזים רעילים ומזיקים קיימים.
(3) חיישן גז מסוג סוללת ריכוז, הגז בעל הפעילות האלקטרוכימית יווצר באופן ספונטני כוח אלקטרו-מוטיבי בריכוז משני צידי התא האלקטרוכימי, וגודל הכוח האלקטרו-כימי קשור לריכוז הגז. חיישן חמצן, חיישן פחמן דו חמצני אלקטרוליט מוצק.
(4), חיישן גז מסוג מגביל זרם, קיים חיישן למדידת ריכוז חמצן תוך שימוש בעקרון שהזרם המגביל בתא האלקטרוכימי קשור לריכוז הנשא להכנת חיישן ריכוז חמצן (גז), המשמש לחמצן. איתור במכוניות ופלדה מותכת. זיהוי ריכוזי חמצן.
אינפרא אדום
לרוב הגזים יש שיאי ספיגה אופייניים באזור האינפרא אדום האמצעי, וניתן לקבוע את ריכוז הגז על ידי זיהוי הספיגה במיקום שיא הספיגה האופייני.
חיישן מסוג זה היה בעבר מכשיר אנליטי בקנה מידה גדול, אך בשנים האחרונות, עם התפתחות תעשיית החיישנים המבוססת על טכנולוגיית MEMS, נפחו של חיישן מסוג זה הצטמצם מ-10 ליטר ו-45 ק"ג ל-2 מ"ל. (גודל אגודל) או משהו כזה. השימוש בגלאי אינפרא אדום שאינם דורשים מקורות אור מווסתים הופך את המכשיר ללא לחלוטין מחלקים נעים מכניים וללא תחזוקה לחלוטין. חיישן הגז האינפרא אדום יכול להבחין ביעילות בסוג הגז ולמדוד במדויק את ריכוז הגז.
חיישן זה שימש בהצלחה בזיהוי של פחמן דו חמצני ומתאן.
