Zgodnie z normą krajową GB7665-87, czujnik to urządzenie lub aparat, który może wykrywać określoną mierzoną wielkość i przekształcać ją w dostępny sygnał wyjściowy. Czujniki gazu, jako ważna gałąź, odnoszą się konkretnie do urządzeń wykrywających skład i stężenie gazów. Klasyfikacja opiera się na celu detekcji i jest niezależna od metody detekcji. Należy zauważyć, że czujniki przepływu gazu nie należą do tej kategorii, ale analizatory gazu oparte na przewodnictwie cieplnym, ze względu na ich podstawową funkcję wykrywania gazu, nadal należą do czujników gazu.
Od lat 70. XX wieku czujniki gazu rozwinęły się w główny system w dziedzinie czujników, należący do czujników chemicznych. Obecnie główne czujniki gazu na rynku są podzielone na 7 kategorii, z następującymi kluczowymi cechami:
Podstawowa zasada polega na wykorzystaniu charakterystyki zmiany przewodnictwa elektrycznego materiałów półprzewodnikowych tlenków metali wraz ze składnikami gazu w otoczeniu przy określonej temperaturze. Typowym przykładem jest czujnik alkoholu, który jest przygotowywany z wykorzystaniem charakterystyki gwałtownego spadku rezystancji dwutlenku cyny w kontakcie z alkoholem.
Mają szeroki zakres zastosowań, mogą wykrywać różne gazy, takie jak metan, alkohol i tlenek węgla, i nadają się zarówno do zastosowań cywilnych, jak i przemysłowych. Zaletą jest niski koszt. Wadami są słaba stabilność, niska selektywność i niedokładne parametry wyjściowe, co nie nadaje się do scenariuszy pomiarów o wysokiej precyzji.
Ten czujnik został wynaleziony w Japonii, a główni dostawcy to Japonia, Chiny i Korea Południowa. Stany Zjednoczone nie są jeszcze głównym graczem. Produkty krajowe, ze względu na wczesne czynniki polityczne i informacyjne, mają gorszą wydajność w porównaniu do Japonii. Oczekuje się, że w przyszłości osiągną przełomy dzięki rynkowi i kapitałowi prywatnemu.
Podstawowa struktura polega na przygotowaniu warstwy katalizatora na powierzchni rezystora platynowego, a gazy palne na jego powierzchni poprzez spalanie katalityczne, powodując zmianę rezystancji wraz ze stężeniem, a tym samym wykrywanie stężenia gazu.
Zaletą jest dokładny pomiar, szybka reakcja, długa żywotność i bezpośredni związek z zagrożeniami wybuchu w środowisku. Dominują w dziedzinie detekcji bezpieczeństwa i głównie wykrywają gazy palne.
Wadą jest brak selektywności w zakresie gazów palnych, ryzyko wybuchu podczas pracy z iskrą oraz podatność na zatrucie przez pierwiastki par organicznych.
Został wynaleziony w Wielkiej Brytanii, a główni dostawcy to Chiny, Japonia i Wielka Brytania. Chiny są największym użytkownikiem i opanowały technologię produkcji, będąc główną bazą produkcyjną tego typu czujników.
Opierając się na charakterystyce przewodnictwa cieplnego gazu, mogą rozróżniać składniki gazu o znaczących różnicach w przewodnictwie cieplnym i należą do starych produktów. Są głównie używane do wykrywania wodoru, dwutlenku węgla i metanu o wysokim stężeniu, i mają wąski zakres zastosowań.
Istnieją producenci na całym świecie, a jakość produktów niewiele się różni, bez znaczących barier technicznych.
Wykrywają poprzez aktywność elektrochemiczną gazów palnych i toksycznych. Są podzielone na 4 typy:
Określają rodzaj i stężenie gazów poprzez wykrywanie charakterystycznych pików absorpcji podczerwieni w gazie, są miniaturyzowane dzięki technologii MEMS, bez elementów mechanicznych i nie wymagają konserwacji.
Są głównie używane do wykrywania dwutlenku węgla i metanu, a dostawcy są skoncentrowani w Europie. W Chinach nadal istnieje luka w tej dziedzinie.
Są przygotowywane z wykorzystaniem charakterystyki przyciągania tlenu przez silne pole magnetyczne, wykrywają tylko tlen, mają silną selektywność i minimalne zakłócenia.
Jest to stary produkt przemysłowy, a producenci są na całym świecie. W ostatnich latach stopniowo ewoluował w czystą formę czujnika.
Detektory PID są bardziej odpowiednie do klasyfikacji jako przyrządy pomiarowe, ponieważ nie mogą być konserwowane bez konserwacji; czujniki światłowodowe rozwijają się szybko i mają duży potencjał. Należy zauważyć, że niektórzy sprzedawcy przesadzają z wydajnością i mylą klasyfikacje, co nie sprzyja wyborowi użytkownika.
