सुरक्षा क्षेत्र में प्रयुक्त गैस सेंसर के प्रकार घटाएँ
गैस सेंसर का उपयोग मुख्य रूप से एक विशिष्ट गैस का पता लगाने के लिए किया जाता है, यह मापने के लिए कि गैस सेंसर के पास मौजूद है या सेंसर के पास हवा की सामग्री है। इसलिए, गैस सेंसर आमतौर पर सुरक्षा प्रणालियों में बहुत महत्वपूर्ण होते हैं। ये सेंसर सुरक्षा प्रणाली के लिए दहनशील, ज्वलनशील और जहरीली गैसों के साथ-साथ क्षेत्र में ऑक्सीजन की खपत और कार्बन डाइऑक्साइड के अनुपात के बारे में जानकारी प्रदान कर सकते हैं।
सामान्य गैस सेंसर में इलेक्ट्रोकेमिकल गैस सेंसर, उत्प्रेरक दहन गैस सेंसर, सेमीकंडक्टर गैस सेंसर, इन्फ्रारेड गैस सेंसर आदि शामिल हैं। विभिन्न सिद्धांतों और संरचनाओं के कारण, विभिन्न प्रकार के सेंसर का प्रदर्शन, उपयोग के तरीके, लागू गैसें और लागू अवसर अलग-अलग होते हैं। आज, मैं सभी के लिए सामान्य प्रकार के गैस सेंसरों की सूची बनाऊंगा, आशा है कि ये सहायक होंगे।
इलेक्ट्रोकेमिकल गैस सेंसर
ज्वलनशील, विषैली और हानिकारक गैसों, जैसे हाइड्रोजन सल्फाइड, नाइट्रिक ऑक्साइड, नाइट्रोजन डाइऑक्साइड, सल्फर डाइऑक्साइड, कार्बन मोनोऑक्साइड, आदि के एक बड़े हिस्से में विद्युत रासायनिक गतिविधि होती है और इसे विद्युत रासायनिक रूप से ऑक्सीकरण या कम किया जा सकता है। इन प्रतिक्रियाओं का उपयोग करके, गैस संरचना को अलग किया जा सकता है और गैस एकाग्रता का पता लगाया जा सकता है। इलेक्ट्रोकेमिकल सेंसर इसी सिद्धांत पर आधारित हैं।
इलेक्ट्रोकेमिकल सेंसर की कई उपश्रेणियाँ हैं:
प्राथमिक बैटरी प्रकार गैस सेंसर
इस प्रकार के सेंसर को गैवोनी सेल प्रकार गैस सेंसर, या ईंधन सेल प्रकार गैस सेंसर या सहज सेल प्रकार गैस सेंसर के रूप में भी जाना जाता है। उनका सिद्धांत हमारे द्वारा प्रतिदिन उपयोग की जाने वाली सूखी बैटरियों के समान है, सिवाय इसके कि बैटरी के कार्बन मैंगनीज इलेक्ट्रोड को गैस इलेक्ट्रोड से बदल दिया गया है। एक उदाहरण के रूप में ऑक्सीजन सेंसर लेते हुए, ऑक्सीजन कैथोड कम हो जाता है, और इलेक्ट्रॉनिक एमीटर एनोड में प्रवाहित होता है, जहां सीसा धातु ऑक्सीकरण होता है। इसलिए, धारा का परिमाण सीधे ऑक्सीजन सांद्रता से संबंधित है। यह सेंसर ऑक्सीजन, सल्फर डाइऑक्साइड, क्लोरीन आदि गैसों का प्रभावी ढंग से पता लगा सकता है।
लगातार संभावित इलेक्ट्रोलाइटिक सेल प्रकार गैस सेंसर
इस प्रकार का सेंसर कम करने वाली गैसों का पता लगाने में बहुत प्रभावी है, और इसका सिद्धांत प्राथमिक बैटरी प्रकार सेंसर से अलग है। इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रियाएं वर्तमान बल के तहत होती हैं, जिससे यह एक सच्चा कूलम्ब विश्लेषण सेंसर बन जाता है। इस सेंसर का उपयोग कार्बन मोनोऑक्साइड, हाइड्रोजन सल्फाइड, हाइड्रोजन, अमोनिया, हाइड्राज़ीन जैसी गैसों का पता लगाने में सफलतापूर्वक किया गया है और वर्तमान में यह जहरीली और हानिकारक गैसों का पता लगाने के लिए मुख्यधारा सेंसर है।
नोट: कूलम्ब विश्लेषण, इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया के दौरान खपत की गई बिजली की मात्रा के आधार पर, फैराडे के नियम के आधार पर मापा पदार्थ की सामग्री को निर्धारित करने की विधि को संदर्भित करता है।
एकाग्रता बैटरी प्रकार गैस सेंसर
इस प्रकार के सेंसर में इलेक्ट्रोकेमिकल गतिविधि होती है, और इलेक्ट्रोकेमिकल बैटरी के दोनों किनारों पर गैस अनायास एक एकाग्रता अंतर इलेक्ट्रोमोटिव बल का निर्माण करेगी। इलेक्ट्रोमोटिव बल का परिमाण गैस की सांद्रता से संबंधित है। इस प्रकार के सेंसर के सफल उदाहरण ऑटोमोबाइल के लिए ऑक्सीजन सेंसर और ठोस इलेक्ट्रोलाइट प्रकार के कार्बन डाइऑक्साइड डिटेक्टर हैं।
अत्यधिक वर्तमान प्रकार का गैस सेंसर
यह ऑक्सीजन सांद्रता को मापने के लिए एक सेंसर है, और इसका कार्य सिद्धांत एक स्थिर जिंक ऑक्साइड ठोस इलेक्ट्रोलाइट के ऑक्सीजन पंप प्रभाव पर आधारित है। गैस प्रसार के माध्यम से कैथोड को आपूर्ति की गई ऑक्सीजन को नियंत्रित करके सीमित धारा प्राप्त की जाती है। इस प्रकार के सेंसर का उपयोग वर्तमान में मुख्य रूप से बॉयलर में दहन नियंत्रण, पिघले हुए स्टील में ऑक्सीजन सांद्रता का पता लगाने और ऑटोमोबाइल में ऑक्सीजन का पता लगाने के लिए किया जाता है।
सेमीकंडक्टर गैस सेंसर
सेमीकंडक्टर गैस सेंसर सेमीकंडक्टर की सतह पर गैस के ऑक्सीकरण और कमी प्रतिक्रियाओं का उपयोग करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप संवेदनशील घटकों के प्रतिरोध में परिवर्तन होता है:
नकारात्मक आयनों को सोखने की प्रवृत्ति वाली ऑक्सीजन और अन्य गैसों को ऑक्सीकरण गैसें कहा जाता है - इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने वाली गैसें;
सकारात्मक आयन सोखने की प्रवृत्ति वाली गैसें, जैसे हाइड्रोजन, कार्बन ऑक्साइड और अल्कोहल, कम गैसें कहलाती हैं - इलेक्ट्रॉन आपूर्ति गैसें।
जब ऑक्सीकरण (घटाने वाली) गैसों को एन (पी) प्रकार के अर्धचालकों पर अधिशोषित किया जाता है, तो अर्धचालकों के आवेश वाहक कम (बढ़ जाते हैं) और प्रतिरोधकता बढ़ जाती है (घट जाती है); पी (एन) प्रकार के अर्धचालकों पर अधिशोषित, अर्धचालकों के आवेश वाहक बढ़ते (घटते) हैं और प्रतिरोधकता कम (बढ़ती) होती है। (यह देखा जा सकता है कि ऑक्सीकरण और कम करने वाले अर्धचालक पूरी तरह से विपरीत हैं।) इसलिए, ये गुण संबंधित गैस का प्रभावी ढंग से पता लगा सकते हैं।
मीथेन, ईथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन, अल्कोहल, फॉर्मेल्डिहाइड, कार्बन मोनोऑक्साइड, कार्बन डाइऑक्साइड, एथिलीन, एसिटिलीन, विनाइल क्लोराइड, स्टाइरीन, ऐक्रेलिक एसिड आदि जैसी कई गैसों का पता लगाने के लिए सेमीकंडक्टर गैस सेंसर का प्रभावी ढंग से उपयोग किया जा सकता है। विशेष रूप से, इस प्रकार के सेंसर कम लागत वाला है और औद्योगिक और नागरिक दोनों जरूरतों को पूरा कर सकता है।
नुकसान: खराब स्थिरता, महत्वपूर्ण पर्यावरणीय प्रभाव और सटीक माप आवश्यकताओं वाले स्थानों में उपयोग के लिए अनुपयुक्त।
