Secondo lo standard nazionale GB7665-87, un sensore è un dispositivo o un apparato in grado di percepire una quantità misurata specificata e convertirla in un segnale di uscita disponibile. I sensori di gas, come un ramo importante, si riferiscono specificamente a dispositivi che rilevano componenti e concentrazioni di gas. La classificazione si basa sul bersaglio di rilevamento ed è indipendente dal metodo di rilevamento. Va notato che i sensori di flusso di gas non rientrano in questa categoria, ma gli analizzatori di gas a conducibilità termica, a causa della loro funzione principale di rilevamento del gas, appartengono ancora ai sensori di gas.
Dagli anni '70, i sensori di gas si sono sviluppati in un sistema importante nel campo dei sensori, appartenenti ai sensori chimici. Attualmente, i sensori di gas mainstream sul mercato sono divisi in 7 categorie, con le seguenti caratteristiche principali:
Il principio fondamentale è utilizzare la caratteristica che la conduttività elettrica dei materiali semiconduttori a ossido metallico cambia con i componenti del gas ambientale a una temperatura specifica. Un esempio tipico è un sensore di alcol, preparato utilizzando la caratteristica che la resistenza del biossido di stagno diminuisce drasticamente quando incontra l'alcol.
Hanno un'ampia gamma di applicazioni, possono rilevare vari gas come metano, alcol e monossido di carbonio, e sono adatti sia per il rilevamento civile che industriale. Il vantaggio è il basso costo. Gli svantaggi sono la scarsa stabilità, la debole selettività e i parametri di uscita imprecisi, che non sono adatti per scenari di misurazione ad alta precisione.
Questo sensore è stato inventato in Giappone e i principali fornitori sono Giappone, Cina e Corea del Sud. Gli Stati Uniti non sono ancora mainstream. I prodotti nazionali, a causa di fattori politici e informativi precoci, hanno prestazioni inferiori rispetto al Giappone. Si prevede che otterranno progressi attraverso il mercato e il capitale privato in futuro.
La struttura principale consiste nel preparare uno strato catalitico sulla superficie di un resistore di platino, e gas combustibili sulla sua superficie attraverso la combustione catalitica, causando la variazione della resistenza con la concentrazione, rilevando così la concentrazione del gas.
Il vantaggio è la misurazione accurata, la risposta rapida, la lunga durata e la diretta rilevanza per i pericoli di esplosione ambientale. Dominano nel campo del rilevamento di sicurezza e rilevano principalmente gas combustibili.
Lo svantaggio è che non c'è selettività nell'intervallo dei gas combustibili, e c'è un rischio di esplosione quando si lavora con una scintilla, ed è incline all'avvelenamento da elementi di vapore organico.
È stato inventato dal Regno Unito e i principali fornitori sono Cina, Giappone e Regno Unito. La Cina è il più grande utilizzatore e ha padroneggiato la tecnologia di produzione, ed è la base manifatturiera mainstream per questo tipo di sensore.
Basandosi sulla caratteristica della conducibilità termica del gas, possono distinguere i componenti del gas con significative differenze di conducibilità termica, e appartengono a vecchi prodotti. Sono principalmente utilizzati per il rilevamento di idrogeno, anidride carbonica e metano ad alta concentrazione, e hanno un campo di applicazione ristretto.
Ci sono produttori in tutto il mondo e la qualità del prodotto varia poco, senza significative barriere tecniche.
Rilevano attraverso l'attività elettrochimica di gas combustibili e tossici. Sono divisi in 4 tipi:
Determinano il tipo e la concentrazione dei gas rilevando i picchi di assorbimento caratteristici degli infrarossi nel gas, e sono miniaturizzati attraverso la tecnologia MEMS, senza componenti meccanici e senza manutenzione.
Sono principalmente utilizzati per il rilevamento di anidride carbonica e metano, e i fornitori sono concentrati in Europa. C'è ancora un divario in questo campo in Cina.
Sono preparati utilizzando la caratteristica che l'ossigeno può essere attratto da un forte campo magnetico, rilevando solo l'ossigeno, con forte selettività e minima interferenza.
È un vecchio prodotto industriale e ci sono produttori in tutto il mondo. Negli ultimi anni, si è gradualmente evoluto in una forma di sensore puro.
I rivelatori PID sono più adatti per essere classificati come strumenti di rilevamento perché non possono essere mantenuti senza manutenzione; i sensori a fibra ottica si sono sviluppati rapidamente e hanno un grande potenziale. Va notato che alcuni commercianti esagerano le prestazioni e confondono le classificazioni, il che non è favorevole alla selezione dell'utente.
