|
Senzor Princip |
Popis |
Výhody |
Nevýhody |
|
Pellistor Katalytické spalování |
Pellistor se skládá ze dvou spirálek tenkého platinového drátku zalitých v hliníkových perličkách a zapojených do Wheatsonova můstku. Jedna z perliček je impregnována speciálním katalyzátorem podněcujícím oxidaci hořlavých plynů (par), naopak druhá je upravena pro inhibici oxidace. Platinovými spirálkami prochází elektrický proud a zahřívají se na teplotu, při které dojde k oxidaci přítomných hořlavých plynů (par) na katalyzátoru. Oxidační proces dále zvyšuje teplotu hliníkové perličky s katalyzátorem, zahřívá Pt spirálku a tím zvyšuje její elektrický odpor. To má za následek elektrickou nerovnováhu můstkového zapojení. |
|
|
|
Elektrochemický článek (gelový) Elektrochemicky |
Elektrochemicky článek je systém 2, 3 popř. 4 elektrod, které jsou umístěny v gelovém elektrolytu. Prostor s elektrolytem a elektrodami je oddělen od okolní atmosféry difuzní bariérou. Tou procházejí molekuly měřeného plynu, které reagují s elektrolytem. Na elektrodách dochází k oxidační a redukční reakci, která má za následek změnu potenciálu článku. Se vzrůstající koncentrací roste i potenciál. |
pro „běžné“ plyny se jedná o spolehlivé a levné články |
|
|
Elektrochemický článek („mokrý“) Elektrochemický |
Elektrochemický článek obsahuje systém 3 elektrod ponořených do roztoku elektrolytu. Mezi anodou (elektroda s velkou plochou) a difuzní bariérou je tenký film elektrolytu, kde dochází k elektrochemické reakci. Se vzrůstající koncentrací roste i potenciál. |
|
|
|
IR Infračervený |
Senzor využívá schopnosti plynů s více než jedním typem atomů absorbovat IR záření (CO, CO2, CH4). Plyn je detekován měřením absorpce na určité frekvenci IR záření, která odpovídá vibraci nebo rotaci molekulární vazby mezi rozdílnými atomy. S nárůstem koncentrace měřeného plynu se snižuje úroveň výstupního signálu z IR senzoru (přibližně logaritmická závislost). |
|
|
|
PID Fotoionizační |
PID pracuje na principu měření elektrického náboje vzniklého při ionizaci měřeného plynu. U většiny plynů lze určit tzv. specifický ionizační potenciál, který má jednotku elektronvolt (eV). Měřený plyn je ionizován ultrafialovou zářivkou, což se projeví vznikem elektrického náboje. Ionizace plynu je však podmíněna skutečností, že ionizační potenciál plynu bude menší než hodnota potenciálu použité UV lampy! Vlastní senzor detekuje vzniklý náboj ionizovaného plynu a ten je převeden na elektricky proud. Proud je zesílen a konvertován na koncentraci v jednotkách (ppm) nebo (ppb). Pozn.: Schéma PID a různé druhy jeho konstrukci jsou uvedeny za touto tabulkou. |
|
|
|
TCD Tepelně -vodivostní
|
Senzor pracuje na principu porovnávání tepelné vodivosti vzorku s referenčním plynem (obvykle vzduch). Vyhřívaný termistor nebo platinové vlákno je vystaveno působení měřeného plynu, druhý identický měrný prvek je uzavřen v komůrce s referenčním plynem. Pokud je tepelná vodivost měřeného plynu vyšší než referenčního plynu, teplota měrného prvku se sníží (a naopak). Změna teploty má za následek změnu elektrického odporu a je měřitelná podobně jako u pellistoru. |
|
|
|
CEC Kombinovaná elektrochemická cela |
Kombinovaná elektrochemická cela je založena na elektrochemickém článku s „mokrým“ elektrolytem. Navíc obsahuje čerpadlo a pyrolyzér, který zajišťuje tepelný rozklad sloučenin jinak elektrochemickým článkem nedetekovatelných. Elektrochemický senzor pak detekuje rozkladné produkty analyzovaného plynu. |
|
|
|
Polovodič Polovodičový |
Jedná se o senzor na bázi oxidu kovu s polovodivými vlastnostmi (např. SnO2). Ten je vyhříván na teplotu 300 až 400°C pomocí topného vinutí. Kyslík ze vzduchu je adsorbován na povrchu senzoru a ten se stává polovodivý. Za přítomnosti jiných plynů jsou kyslíkové molekuly nahrazeny molekulami těchto plynů a vodivost povrchu se změní. Výstupní signál je obvykle logaritmicky závislý na koncentraci plynu. |
|
|
|
Mikropalivový článek Elektrochemický |
Mikropalivový článek se skládá z anody, katody a vhodného elektrolytu (např. 15% KOH). Článek převádí energii vzniklou při chemické reakci na elektrický proud v externím elektrickém obvodu. Jedná se o článek podobný baterii, ale na rozdíl od ní, jedním reaktantem je kyslík z vně článku. |
|
|
|
Fotodioda PIN Fotovoltaický, fotofodivostní |
PIN fotodioda pracuje na principu fotonu, který při vstupu do polovodiče s dostatečnou energií, může být absorbován, přičemž vzniklý volný elektron a díra vytváří v polovodiči napětí (fotovoltaický jev) nebo zvětšují jeho vodivost (fotovodivostní jev). Vrstva s nevlastní vodivostí typu P, která tvoří anodu, je oddělena od vrstvy N tenkou vrstvou velmi čistého křemíku. Tato mezivrstva (I), silná několik mikrometrů, není dotována žádnou příměsí a uplatňuje se při průchodu stejnosměrného proudu nebo proudů tak nízkých frekvencí, že odpovídající doba periody 1/f je mnohokrát delší, než doba potřebná k průchodu nosičů náboje přes vrstvu I. |
||
|
Scintilační detektor Elektromagnetické záření |
Scintilační detektory využívají toho, že částice, která prolétává látkou, ji nejen ionizuje, ale také částečně excituje její atomy (resp. molekuly) na vyšší energetické hladiny. Při excitaci tedy atom (molekula) přijímá od letící částice energii a dostává se do nestabilního stavu. Proto atomy (molekuly) přecházejí zpět do základního stavu – nastává spontánní emise (deexcitace). Přitom vyzařují elektromagnetické záření, jehož frekvence je úměrná rozdílu energetických hladin, mezi nimiž se přeskok uskutečňuje. Frekvence emitovaného elektromagnetického záření, tj. záblesku (scintilace), patří do oblasti viditelného světla nebo ultrafialového záření, které je registrováno pomocí fotonásobičů. |
||
|
Ostatní |
Ostatní principy se řadí spíše do skupiny analyzátorů plynů. Patří mezi ně především: plamenově-ionizační detektor (FID), detektor absorbance v ultrafialové oblasti spektra (UV), hmotnostní spektrometry (MS), plynové chromatografy (GC) s různými typy detektorů, analyzátory mobility iontů (IMS), optoakustický a fluorescenční. |
||
