راهنمای دستورالعمل سنسور گاز/گاز VOC همه‌ی گازها

I. بررسی اجمالی

سنسور تمام گازها/VOC یک سنسور گاز پلیمری حالت جامد است که برای اندازه‌گیری جامع ترکیبات آلی فرار متعدد (VOCs) و گازهای سمی طراحی شده است. این سنسور بر اساس اصل الکتروشیمی پلیمری حالت جامد کار می‌کند، که مشابه مکانیسم واکنش الکتروشیمی فاز مایع سنتی است. قطعات اصلی آن با استفاده از فرآیند چاپ تولید می‌شوند که به‌طور قابل توجهی سازگاری محصول و بازده تولید را افزایش می‌دهد.

ب. اصل کار

سنسور از سه الکترود تشکیل شده است: SE (الکترود حسگر) به عنوان الکترود کاری، CE (الکترود مقابل) به عنوان الکترود مقایسه‌کننده و RE (الکترود مرجع) به عنوان الکترود کمکی عمل می‌کند. الکترود مرجع پتانسیلی پایدار را حفظ می‌کند و به الکترود کاری متصل می‌شود تا اندازه‌گیری دقیق پتانسیل الکترود کاری و تغییرات آن امکان‌پذیر شود.

III. کاربردها

سنسور معمولاً در دو حالت اصلی کاربردی عمل می‌کند:

1. اندازه‌گیری جامع : این مورد به معنای اندازه‌گیری مقدار کلی چندین گاز سمی و ترکیبات آلی فرار (VOCs) است. غلظت گازی که توسط سنسور شناسایی می‌شود، نشان‌دهنده غلظت کل ترکیبی است و نمی‌تواند مقدار غلظت هر گاز جداگانه را تشخیص دهد.

2. اندازه‌گیری گاز تکی : این مورد شامل اندازه‌گیری غلظت یک گاز هدف خاص در یک محیط منفرد است (یعنی فقط یک گاز در همان زمان در محیط وجود دارد).

IV. کالیبراسیون

1.روش کالیبراسیون جامع اندازه‌گیری --هنگام استفاده از سنسور برای اندازه‌گیری جامع، گاز کالیبراسیون باید با توجه به گاز خاصی که قصد اندازه‌گیری آن را داریم و هدف آزمون انتخاب شود.

1.1 گازی را که بالاترین غلظت را در محیط گاز مخلوط دارد تعیین کنید و از گاز استاندارد این گاز برای کالیبره کردن سنسور استفاده کنید.

1.2 گازی را که بالاترین سطح خطر را در محیط گاز مخلوط دارد تعیین کنید و از گاز استاندارد این گاز برای کالیبره کردن سنسور استفاده کنید.

1.3 اگر بر اساس الزامات اندازه‌گیری، گاز هدف مشخصی وجود داشته باشد، از گاز استاندارد آن گاز مشخص شده برای کالیبره کردن سنسور استفاده کنید.

1.4 هنگامی که نمی‌توان شرایط فوق را تعیین کرد، می‌توان از گاز مونوکسید کربن با استفاده از روش نسبت 1:2 برای کالیبراسیون استفاده کرد تا حساسیت پاسخ به اکثر گازها تضمین شود.

2.روش کالیبراسیون اندازه‌گیری تکی

هنگام استفاده از سنسور برای اندازه‌گیری تکی، آن را با غلظت گاز استاندارد گاز مورد نظر کالیبره کنید.

V. ملاحظات برای تشخیص گازهای مختلف

5.1 اتانول (الکل) -اتانول یک ترکیب آلی با فرمول مولکولی C₂H₆O , وزن مولکولی 46.07, نقطه اشتعال 363°C , چگالی نسبی 1.59(سنگین‌تر از هوا، هوا = 1)، حد پایین انفجار 3.3%vol , حد بالایی انفجار 19%vol , و غلظت راحتی محیطی تقریبی 50–100ppm . در دمای اتاق و فشار معمولی، اتانول مایعی بی‌رنگ، شفاف، قابل اشتعال، فرار و با سمیت کم است؛ مایع خالص آن مستقیماً قابل نوشیدن نیست. بوی خاصی دارد که کمی تند است، طعمی کمی شیرین دارد و پس از خوردن حس سوزنده و تندی در دهان ایجاد می‌کند. این ماده قابل اشتعال است و بخار آن می‌تواند با هوا مخلوطی اکسپلوسیو تشکیل دهد. اتانول به هر نسبتی با آب قابل اختلاط است.

حالت عادی واکنش اتانول در تمام سنسور گاز -هنگامی که گاز اتانول (الکل) وارد سنسور می‌شود، یک واکنش شیمیایی روی الکترود کار SE working electrode . در CE counter electrode و RE reference electrode نکنید با گاز اتانول (الکل) تماس پیدا کند. هنگامی که مقدار مناسبی از گاز اتانول وارد شود، تمام گاز در الکترود کار SE کاملاً واکنش می‌دهد. در این حالت، وضعیت اندازه‌گیری سنسور بهینه است. واکنش اتانول در سنسور یک واکنش مثبت و سیگنال خروجی مقداری مثبت است.

وضعیت واکنش اتانول با غلظت بالا در سنسور تمام گازها -هنگامی که گاز اتانول با غلظت بالا یا گاز تحت فشار مستقیماً به سمت ورودی هوا هدایت شود، مقدار زیادی گاز اتانول وارد سنسور می‌شود. الکترود کار SE نمی‌تواند در مدت زمان کوتاهی واکنش را کامل کند، یا به دلیل فشار، گاز ممکن است وارد الکترود مرجع RE شود. این امر باعث می‌شود سیگنال از مثبت به منفی تغییر کند. اگر غلظت فراتر از حدی باشد 1500ppm و گاز به‌طور مداوم وارد می‌شود برای دو ساعت ، سنسور نیازمند حداقل 10 ساعت زمان بازیابی است قبل از اینکه اندازه‌گیری معمولی بتواند برای بار دوم آغاز شود.

5.2 روش کالیبراسیون اتانول

من اگر اندازه‌گیری خاصاً برای اتانول (الکل) باشد، توصیه می‌شود از یک سنسور اختصاصی الکل استفاده شود. اگر همچنان اندازه‌گیری جامع مورد نیاز باشد و تنها تشخیص گاه‌به‌گاه الکل لازم باشد، از گاز اتانول با غلظت زیر 100ppm برای کالیبراسیون، با نرخ جریان 300ml/دقیقه و حداکثر تأمین مداوم گاز ۳ دقیقه . هنگام کالیبراسیون، از هدایت مستقیم جریان گاز به سمت ورودی هوا خودداری کنید؛ بلکه از یک روش جانبی (زاویه 90 درجه نسبت به ورودی هوا) استفاده کنید تا سنسور بتواند در حالت انتشاری اندازه‌گیری کند و از تأثیر جریان (ضربه جریان) جلوگیری شود. برای کاربردهای خاص، لطفاً جداگانه با شرکت ما مشورت کنید.

موارد تست/کالیبراسیون غیرمعمول -هنگامی که گاز استاندارد اتانول برای تست/کالیبراسیون سنسور در دسترس نیست و باید از الکل مایع استفاده شود، نکات زیر را در نظر بگیرید:  وقتی پارچه یا ماده دیگری در الکل مایع خیس شود و در یک کیسه یا ظرف دربسته پلاستیکی یا شیشه‌ای قرار گیرد، غلظت در فضای محصور شده در دمای اتاق (25°C) می‌تواند بلافاصله تا 600,000ppm به صورت بخار درآید و غلظت بخار در دماهای بالاتر از 25°C بیشتر خواهد بود. بنابراین، پارچه یا ماده آغشته به الکل را مستقیماً قرار ندهید برای سنسور تست r.  اگر این روش باید برای کالیبراسیون/تست نسبی استفاده شود، قبل از اندازه‌گیری گاز را رقیق کنید:  یک سرنگ، یک کیسه/ظرف درب‌بسته تهیه کنید و حجم کیسه/ظرف درب‌بسته را محاسبه نمایید.  نسبت رقیق‌سازی را بر اساس غلظت هدف (100ppm یا کمتر) تعیین کنید.  از سرنگ برای بیرون کشیدن حجم از پیش محاسبه‌شده‌ای از گاز از کیسه بخار 600,000ppm استفاده کنید و آن را به داخل یک کیسه/ظرف درب‌بسته دیگر برای رقیق‌سازی تزریق نمایید.  سنسور مورد آزمایش را از قبل در کیسه/ظرف رقیق‌سازی قرار دهید و آن را با توجه به وزن مخصوص گاز اتانول نسبت به هوا موقعیت‌دهی کنید.