Según la norma nacional GB7665-87, un sensor es un dispositivo o aparato que puede detectar una cantidad medida especificada y convertirla en una señal de salida disponible. Los sensores de gas, como una rama importante, se refieren específicamente a dispositivos que detectan componentes y concentraciones de gas. La clasificación se basa en el objetivo de detección y es independiente del método de detección. Cabe señalar que los sensores de flujo de gas no entran en esta categoría, pero los analizadores de gas de conductividad térmica, debido a que su función principal es la detección de gas, todavía pertenecen a los sensores de gas.
Desde la década de 1970, los sensores de gas se han desarrollado hasta convertirse en un sistema importante en el campo de los sensores, perteneciendo a los sensores químicos. Actualmente, los sensores de gas más comunes en el mercado se dividen en 7 categorías, con las siguientes características principales:
El principio fundamental es utilizar la característica de que la conductividad eléctrica de los materiales semiconductores de óxido metálico cambia con los componentes de gas del entorno a una temperatura específica. Un ejemplo típico es un sensor de alcohol, que se prepara utilizando la característica de que la resistencia del dióxido de estaño disminuye drásticamente al encontrar alcohol.
Tienen una amplia gama de aplicaciones, pueden detectar diversos gases como metano, alcohol y monóxido de carbono, y son adecuados tanto para la detección civil como industrial. La ventaja es el bajo costo. Las desventajas son la pobre estabilidad, la débil selectividad y los parámetros de salida imprecisos, que no son adecuados para escenarios de medición de alta precisión.
Este sensor fue inventado en Japón y los principales proveedores son Japón, China y Corea del Sur. Estados Unidos aún no es un actor principal. Los productos nacionales, debido a factores de política e información tempranos, tienen un rendimiento inferior en comparación con Japón. Se espera que logren avances a través del mercado y el capital privado en el futuro.
La estructura principal es preparar una capa catalítica en la superficie de una resistencia de platino, y gases combustibles en su superficie a través de la combustión catalítica, haciendo que la resistencia cambie con la concentración, detectando así la concentración de gas.
La ventaja es la medición precisa, la respuesta rápida, la larga vida útil y la relevancia directa para los peligros de explosión ambiental. Dominan en el campo de la detección de seguridad y detectan principalmente gases combustibles.
La desventaja es que no hay selectividad dentro del rango de gases combustibles, y existe un riesgo de explosión al trabajar con una chispa, y son propensos a ser envenenados por elementos de vapor orgánico.
Fue inventado por el Reino Unido, y los principales proveedores son China, Japón y el Reino Unido. China es el mayor usuario y ha dominado la tecnología de producción, y es la base de fabricación principal para este tipo de sensor.
Basados en la característica de la conductividad térmica del gas, pueden distinguir componentes de gas con diferencias significativas de conductividad térmica, y pertenecen a productos antiguos. Se utilizan principalmente para la detección de hidrógeno, dióxido de carbono y metano de alta concentración, y tienen un rango de aplicación estrecho.
Hay fabricantes en todo el mundo, y la calidad del producto varía poco, sin barreras técnicas significativas.
Detectan a través de la actividad electroquímica de gases combustibles y tóxicos. Se dividen en 4 tipos:
Determinan el tipo y la concentración de gases detectando los picos de absorción característicos de los infrarrojos en el gas, y se miniaturizan a través de la tecnología MEMS, sin componentes mecánicos y sin necesidad de mantenimiento.
Se utilizan principalmente para la detección de dióxido de carbono y metano, y los proveedores se concentran en Europa. Todavía hay una brecha en este campo en China.
Se preparan utilizando la característica de que el oxígeno puede ser atraído por un campo magnético fuerte, detectando solo oxígeno, con una fuerte selectividad y mínima interferencia.
Es un producto industrial antiguo, y hay fabricantes en todo el mundo. En los últimos años, ha evolucionado gradualmente a una forma de sensor puro.
Los detectores PID son más adecuados para ser clasificados como instrumentos de detección porque no se pueden mantener sin mantenimiento; los sensores de fibra óptica se han desarrollado rápidamente y tienen un gran potencial. Cabe señalar que algunos comerciantes exageran el rendimiento y confunden las clasificaciones, lo que no es propicio para la selección del usuario.
