가스 센서란 무엇입니까?

가스 감지기 사람들이 가스의 구성과 농도를 감지하는 중요한 장치 중 하나입니다. 사람들의 안전한 생산을 위해 충분한 보안을 제공합니다. 이 백서에서는 가스 센서의 6가지 주요 유형에 대해 설명합니다. 여기에는 반도체, 열 전도성, 고체 전해질 및 전기 화학 가스 센서가 포함됩니다. 그리고 일부 촉매 연소 및 광학 유형의 가스 센서.

가스 센서란 무엇입니까?

가스 센서는 특정 영역에서 대상 가스의 유무를 감지할 수 있습니다. 사람들은 또한 대상 가스 구성 요소의 농도를 측정하는 데 사용합니다. 대상 가스의 부피 분율을 전기 신호로 변환하는 방법을 사용합니다.

가스 센서는 물리적 및 화학적 작용을 기반으로 특정 영역에서 대상 가스 성분의 농도를 계산합니다. 그런 다음 얻은 정보를 표준 전기 신호로 변환합니다. 사용자는 수집된 정보를 기반으로 특정 가스를 추적하고 분석할 수 있습니다.

가스 센서의 감지 헤드는 가스 샘플에 컨디셔닝 효과가 있습니다. 검출기 헤드는 불순물과 간섭 가스를 걸러내고 미터의 디스플레이 부분을 처리하기 위해 건조하거나 냉장합니다.

실생활에서 사람들은 주로 독성 및 유해 가스 및 천연 가스 누출을 감지하기 위해 이를 적용합니다.

다양한 유형의 가스 센서 및 센서가 감지하는 가스 목록:

가스 센서 유형	가스 감지됨
일산화탄소(CO) 센서	일산화탄소
메탄(CH4) 센서	메탄
황화수소(H2S) 센서	황화수소
산소(O2) 센서	산소
휘발성 유기 화합물(VOC) 센서	벤젠, 톨루엔, 자일렌 및 기타 VOC
이산화질소(NO2) 센서	이산화질소
암모니아(NH3) 센서	암모니아
이산화탄소(CO2) 센서	이산화탄소
염소(Cl2) 센서	염소
이산화황(SO2) 센서	이산화황

가스 센서의 종류

많은 유형의 가스 센서 기술이 시장에 존재합니다. 반응이 일어나는 방식에 따라 네 가지 주요 범주로 분류할 수 있습니다. 이러한 범주는 전기화학, 적외선, 접촉 연소 및 반도체 가스 센서입니다. 반응 메커니즘은 전기화학, 전기저항, 초음파 등으로 분류할 수 있다.

센서 감지 원리에 따라 일반적인 유형의 가스 센서는 다음과 같습니다.

• 반도체형 가스 센서
• 열 전도도 가스 센서
• 고체 전해질 가스 센서
• 전기화학 가스 센서
• 촉매 연소 가스 센서
• 광학 가스 센서

반도체 가스 센서

반도체 가스 센서는 다양한 민간 가스의 감지 요구를 충족합니다. 이 센서는 가스 센서의 거의 60%를 차지합니다. 반도체 가스 센서는 사용되는 재료에 따라 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 하나는 일반적인 금속 산화물 반도체 가스 센서입니다. 그리고 다른 하나는 유기 반도체 가스 센서입니다. 둘 다 이름에서 사용된 재료에 대한 정보를 쉽게 얻을 수 있습니다. 이 유형의 센서의 전도도는 특정 온도에서 주변 대상 가스의 내용물에 따라 다릅니다. 보다 일반적인 예는 알코올 센서입니다. 이산화주석은 알코올 센서에서 알코올 가스를 만나면 저항이 감소합니다.

이점:

• 간단한 구조.
• 저렴한 가격.
• 높은 감지 감도.

단점:

• 작은 측정 선형 범위.
• 배경 가스 간섭에 취약합니다.
• 주변 온도에 민감합니다.

열 전도성 가스 센서

열전도성 가스 센서는 인간이 가스 감지에 사용한 최초의 센서였습니다. 이 센서는 가스와 관련된 정보를 전기 신호로 변환합니다. 수집된 정보는 연구원이 대상 가스를 감지하고 분석하는 데 도움이 됩니다. 열전도성 가스 센서의 작동 원리는 간단합니다. 이는 대상 가스의 함량에 따라 열전도율이 변한다는 사실에 근거합니다. 각 가스에는 고유한 열전도율이 있습니다. 전도성 요소를 사용하여 광범위하게 변화하는 열전도율로 이러한 가스를 구별할 수 있습니다. 이러한 센서는 수소, 이산화탄소 및 메탄을 감지하는 데 널리 사용됩니다.

다양한 가스의 열전도도:

가스	온도 ℃	열전도율 W/(m·℃)
수소	0	0.17
이산화탄소	0	0.015
공기	0	0.024
공기	100	0.031
메탄	0	0.029
수증기	100	0.025
질소	0	0.024
에틸렌	0	0.017
산소	0	0.024
에탄	0	0.018

이점:

• 좋은 안정성.
• 긴 수명.
• 정확한 측정.

단점:

• 적용 범위가 좁습니다.
• 많은 제한 사항.

더 읽어보기: 멀티미터로 3선식 크랭크 센서를 테스트하는 방법

고체 전해질 가스 센서

고체 전해질 가스 센서는 매우 선택적인 가스 감지 센서입니다. 센서는 이온 또는 양성자의 이동에 의존합니다. 그들은 또한 가스 농도를 결정하기 위해 이온 또는 양성자의 전도에 의해 생성된 전위차에 의존합니다. ZrO2 산소 센서는 가장 대표적인 가스 감지 센서 중 하나입니다. 이 센서는 반응이 빠르고 연속 감지를 위해 추적할 수 있습니다. 고체 전해질 가스 센서는 야금, 석유 화학, 항공 우주 및 운송에 사용됩니다.

이점:

• 높은 감도.
• 긴 수명.
• 높은 전도성.

단점:

긴 응답 시간.

전기화학 가스 센서

전기화학적 가스 센서는 주로 감지되는 가스의 전기화학적 활동을 사용합니다. 대상 가스를 전기화학적으로 산화 또는 환원합니다. 그들은 이러한 화학 반응을 사용하여 가스의 구성을 구별하고 농도를 감지합니다. 전기화학식 가스센서는 주로 외부 회로에서 특정 가스의 농도를 측정하는 데 사용됩니다.

다음 두 가지 가스 센서는 일반적으로 전기 화학적 방식으로 사용됩니다.

1차 전지형 가스 센서는 건전지와 유사한 원리로 작동합니다. 그들은 가스 전극이 셀의 탄소-망간 전극을 대체한다는 점에서 다릅니다. 이 센서가 감지할 수 있는 많은 가스가 있습니다. 그 중에는 산소, 이산화황 및 염소 가스. 산소 농도 감지의 예를 들어보십시오. 산소는 음극으로 들어갈 때 감소합니다. 환원된 전자는 전류계를 통해 양극으로 흐릅니다. 동시에 납 금속이 산화됩니다. 이 과정에서 전류 크기는 산소 농도와 상관 관계가 있습니다. 센서의 감도는 매우 높습니다.

정전위 전해 센서는 특정 전기장에서 감지할 가스를 배치합니다. 그런 다음 이러한 가스를 이온화합니다. 동시에 가스를 통해 흐르는 전해 전류로 가스 농도를 감지합니다. 이 유형의 센서는 특히 환원 가스 감지에 적합합니다. 센서는 독성 및 유해 가스를 감지하는 데 중요합니다. 그들은 가스 모니터링 일산화탄소, 황화수소, 암모니아 등에 널리 사용됩니다.

이점:

• 작은 크기.
• 저전력 소비.
• 긴 수명.
• 최대 0.1ppm의 분해능.

단점:

• 간섭에 취약합니다.
• 감도는 온도 차이에 쉽게 영향을 받습니다.

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촉매 연소 가스 센서

촉매 연소 가스 센서는 폭발성 위험 가연성 가스를 감지하는 데 적합합니다. 이러한 가연성 가스 농도는 폭발 하한(LEL)과 폭발 상한(UEL) 사이에 있습니다. 이 센서는 백금 저항기 표면에 고온 내성 촉매층이 있습니다. 가연성 가스는 온도 임계값에 도달하면 표면에서 촉매적으로 연소됩니다. 이 과정에서 연소가 백금 저항에 영향을 미치고 온도가 상승합니다. 동시에 저항이 변경됩니다. 여기서, 저항의 변화 값은 가연성 가스의 농도의 함수를 나타낸다. 이 센서는 수소, 일산화탄소, 메탄 등과 같은 가연성 가스를 감지하는 데 사용할 수 있습니다.

이점:

• 작은 크기.
• 간단한 구조.
• 좋은 안정성.

단점:

• 가연성 가스 범위에서 선택성이 없습니다.
• 어두운 불로 작업해야 합니다. 점화 폭발의 위험이 더 큽니다.

광학 가스 센서

광학 가스 센서는 가연성 가스를 측정하는 효과적인 대체 방법입니다. 대부분의 사람들은 이 센서를 산업용으로 사용합니다. 많은 전자기파가 광학 가스 센서에 사용될 수 있습니다. 여기에는 적외선 가스 센서, 자외선 가스 센서 및 광전 비색 센서가 포함됩니다.

적외선 가스 센서는 광학 가스 센서를 흡수하는 일반적인 유형입니다. 산소가 없는 주변 가스 또는 높은 이산화탄소 농도를 측정하는 데 적합합니다. 이 유형의 센서는 측정할 가스의 적외선 흡수 스펙트럼 특성을 기반으로 합니다. 열 효과 작동 원리에도 적용할 수 있습니다. 이 작동 원리를 통해 특정 가스의 농도를 측정할 수 있습니다. 적외선 센서는 일반적으로 1-25미크론의 스펙트럼 범위에서 사용됩니다. 사람들이 일반적으로 사용하는 유형은 DIR 분산형 적외선과 NDIR 비분산형 적외선입니다.

적외선 센서는 가스 유형을 구별하는 데 매우 효과적입니다. NDIR 비분산 적외선 센서는 스펙트럼 광원을 사용합니다. 빛을 분할하는 분광 격자나 프리즘이 없습니다. 빛이 대상 가스의 광학 경로를 통해 적외선 센서로 전달된다고 가정합니다. 센서에 들어오는 적외선의 강도를 측정하여 대상 가스의 농도를 결정할 수 있습니다. 환경에 대상 가스가 없다고 가정합니다. 그러면 그 빛은 변하지 않을 것입니다. 간단히 말해서 대상 가스가 가스실로 들어가 적외선의 일부를 흡수합니다. 그러면 적외선이 센서에 도달하는 빛의 강도를 감소시킵니다.

이점:

• 광원을 변조할 필요가 없습니다.
• 기계적으로 움직이는 부품이 없습니다.
• 유지 보수가 필요 없습니다.
• 긴 수명.

단점:

• 높은 생산 비용.
• 제한 사항.

환경 문제는 오랫동안 전 세계적으로 뜨거운 관심사 중 하나였습니다. 사람들은 가스 센서를 사용하여 독성, 인화성, 폭발성, 이산화탄소 및 기타 가스의 농도를 추적할 수 있습니다. 가스 센서의 출현으로 사람들은 환경을 더 잘 보호할 수 있습니다.

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GAS 센서 문제 정보

1. 가스 센서란 무엇이며 어떻게 작동합니까?

   가스 센서는 공기 중 가스의 존재를 감지하는 장치입니다. 그들은 전자 센서를 사용하여 공기 중 특정 가스의 농도를 측정하고 전기 신호로 변환합니다.

2. 가스 센서는 어떤 유형의 가스를 감지할 수 있습니까?

   가스 센서는 일산화탄소, 메탄, 황화수소, 산소 및 휘발성 유기 화합물(VOC)을 비롯한 다양한 가스를 감지합니다.

3. 다른 산업 분야에서 가스 센서의 응용 프로그램은 무엇입니까?

   가스 센서는 산업 제조, 석유 및 가스, 환경 모니터링, 의료 및 농업을 포함한 다양한 산업 분야에서 다양한 응용 분야를 가지고 있습니다.

4. 산업 공정에서 가스 센서를 사용하면 어떤 이점이 있습니까?

   산업 공정에서 가스 센서를 사용하면 작업장 안전을 개선하고 폭발 또는 화재 위험을 줄이며 제품 품질을 개선하고 효율성을 높일 수 있습니다.

5. 가스 센서를 선택할 때 고려해야 할 요소는 무엇입니까?

   가스 센서를 선택할 때 감지할 가스의 종류, 농도 범위, 작동 환경 및 필요한 응답 시간과 같은 요소를 고려해야 합니다.

6. 가스 센서는 얼마나 정확하며 잠재적인 한계는 무엇입니까?

   가스 센서의 정확도는 가스 센서의 종류와 사용 조건에 따라 달라질 수 있습니다. 가스 센서의 일부 잠재적 한계에는 다른 가스 또는 환경 요인의 간섭과 정기적인 교정 및 유지 관리의 필요성이 포함됩니다.

7. 가스 센서가 작업장 안전을 개선하는 데 어떻게 도움이 됩니까?

   가스 센서는 대기 중 유해 가스의 존재를 감지하고 작업자에게 잠재적인 위험을 경고함으로써 작업장 안전을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이를 통해 작업장에서 사고와 부상을 예방할 수 있습니다.

8. 산업 환경에서 가스 센서를 사용하기 위한 규정 준수 요구 사항은 무엇입니까?

   산업 환경에서 가스 센서를 사용하기 위한 규정 준수 요구 사항은 산업 및 특정 애플리케이션에 따라 다릅니다. 기업은 일반적으로 가스 센서가 관련 안전 및 환경 규정을 준수하는지 확인해야 합니다.

9. 최적의 성능을 위해 가스 센서를 어떻게 유지 관리하고 보정할 수 있습니까?

   최적의 성능을 보장하려면 가스 센서를 정기적으로 보정하고 유지 관리해야 합니다. 여기에는 센서 청소, 필요에 따라 부품 교체 및 정기적인 보정 검사 수행이 포함될 수 있습니다.

10. 가스 센서 기술에서 어떤 발전이 이루어지고 있으며 산업에 어떤 영향을 미칠까요?

    가스 센서 기술의 발전은 정확도 향상, 응답 시간 단축, 감지할 수 있는 가스 범위 확장에 중점을 두고 있습니다. 이러한 발전은 작업장 안전과 효율성을 개선하고 환경 모니터링 및 의료와 같은 분야에서 새로운 애플리케이션을 가능하게 하여 업계에 상당한 영향을 미칠 것으로 예상됩니다.