Sensores de gás

Termoma…

Dependendo do princípio de detecção do sensor de gás, o gás a ser detectado é diferente. Também os sensores têm vantagens e desvantagens em termos de desempenho. O quadro abaixo compara os três métodos típicos de detecção (o ✓ tem vantagens e o ✗ tem desvantagens).
Um sensor de gás NDIR usa a propriedade de que as moléculas de gás absorvem raios infravermelhos em comprimentos de onda específicos. O CO2, que é um gás típico, é 4,3um, enquanto o gás refrigerante R32 absorve a radiação infravermelha na faixa de 3,3um. Este método NDIR consiste em um emissor de luz, um sensor infravermelho e uma cavidade óptica. Os raios infravermelhos emitidos pela fonte de luz infravermelha são absorvidos pelas moléculas de gás na cavidade óptica e alcançam o sensor infravermelho após serem atenuados. Com base na diferença nas quantidades de radiações infravermelhas atingidas, a concentração de gás pode ser calculada (figura mostrada no canto superior direito).
A figura no canto inferior direito mostra o comportamento do sensor infravermelho em relação à concentração de gás naquele momento. Quanto maior a concentração de gás, mais luz infravermelha é absorvida pelas moléculas de gás, reduzindo conseqüentemente a saída do sensor infravermelho. Por outro lado, quanto menor a concentração do gás, maior é este valor de saída. A concentração de gás pode ser encontrada calculando esta saída com base na Lei de Lambert-Beer.

Sensor de movimento

Um detector de gás é um dispositivo que detecta a presença de gases em uma área, muitas vezes como parte de um sistema de segurança. Um detector de gás pode emitir um alarme aos operadores na área onde o vazamento está ocorrendo, dando-lhes a oportunidade de sair. Este tipo de dispositivo é importante porque há muitos gases que podem ser prejudiciais à vida orgânica, como humanos ou animais.
Os detectores de gás podem ser usados para detectar gases combustíveis, inflamáveis e tóxicos, e o esgotamento do oxigênio. Este tipo de dispositivo é amplamente utilizado na indústria e pode ser encontrado em locais, como em plataformas petrolíferas, para monitorar processos de fabricação e tecnologias emergentes, como a fotovoltaica. Eles podem ser usados no combate a incêndios.
Os métodos de detecção de vazamento de gás tornaram-se uma preocupação depois que os efeitos de gases nocivos à saúde humana foram descobertos. Antes dos sensores eletrônicos modernos, os métodos de detecção precoce dependiam de detectores menos precisos. Através do século XIX e início do século XX, os mineiros de carvão levavam os canários até os túneis com eles como um sistema de detecção precoce contra gases que ameaçam a vida, tais como dióxido de carbono, monóxido de carbono e metano. O canário, normalmente um pássaro muito canoro, pararia de cantar e eventualmente morreria se não fosse removido desses gases, sinalizando aos mineiros para saírem rapidamente da mina.

Lista de sensores de gás

Dependendo do princípio de detecção do sensor de gás, o gás a ser detectado é diferente. Os sensores também apresentam vantagens e desvantagens em termos de desempenho. O gráfico abaixo compara os três métodos típicos de detecção (o ✓ tem vantagens e o ✗ tem desvantagens).
Um sensor de gás NDIR utiliza a propriedade de que as moléculas de gás absorvem raios infravermelhos em comprimentos de onda específicos. O CO2, que é um gás típico, é 4,3um, enquanto o gás refrigerante R32 absorve a radiação infravermelha na faixa de 3,3um. Este método NDIR consiste em um emissor de luz, um sensor infravermelho e uma cavidade óptica. Os raios infravermelhos emitidos pela fonte de luz infravermelha são absorvidos pelas moléculas de gás na cavidade óptica e alcançam o sensor infravermelho após serem atenuados. Com base na diferença nas quantidades de radiações infravermelhas atingidas, a concentração de gás pode ser calculada (figura mostrada no canto superior direito).
A figura no canto inferior direito mostra o comportamento do sensor infravermelho em relação à concentração de gás naquele momento. Quanto maior a concentração de gás, mais luz infravermelha é absorvida pelas moléculas de gás, reduzindo conseqüentemente a saída do sensor infravermelho. Por outro lado, quanto menor a concentração do gás, maior é este valor de saída. A concentração de gás pode ser encontrada calculando esta saída com base na Lei de Lambert-Beer.

Sensor infravermelho passivo

A nanotecnologia, uma tecnologia recentemente desenvolvida baseada na mecânica quântica, biologia molecular, ciência dos materiais, microeletrônica e tecnologia da computação, é uma forma científica de sintetizar novos materiais em nanoescalos. O Prof. Tanggulachi definiu este assunto recém surgido como nanotecnologia em 1974 e esclareceu que a pesquisa sobre as características e aplicações dos nanomateriais deve ser restrita à escala de 0,1-100 nm (Zhu et al., 2010; Huang et al., 2014). O nanomaterial tem vantagens dramáticas sobre o material tradicional. Essas vantagens incluem efeito de superfície distinto (Zhang, 2011) e efeito de tamanho quântico (Xu et al., 2019). Fatores como pequenas partículas, grandes áreas de superfície e alta energia superficial melhorarão tremendamente o desempenho do nanomaterial (Wang, 2013).
O sensor de gás (You et al., 2012) converte os componentes e concentrações de vários gases em sinais elétricos padrão, utilizando efeitos físicos e químicos específicos. Ele tem sido amplamente utilizado na detecção de gases nocivos e nocivos e vazamento de gás natural. Tem sido muito aperfeiçoado desde os anos 70, com a mudança dos nanomateriais de óxido metálico simples para óxido metálico combinado. Também foram feitos grandes progressos nos desempenhos de detecção como sensibilidade, precisão e estabilidade ao detectar uma variedade específica de gases (Gonullu et al., 2012; Trung et al., 2012; Xu et al., 2012).