Arbeidsprinsippet til fast cl2 gassdetektorer hovedsakelig basert på elektrokjemisk eller infrarød absorpsjonsteknologi. Kjernen er å konvertere klorkonsentrasjonen til et målbart signal gjennom kjemisk reaksjon eller optiske egenskaper. Detaljene er som følger:
1. Elektrokjemisk prinsipp: Klor kommer inn i sensoren gjennom den pustende membranen og gjennomgår en redoksreaksjon med elektrolytten mellom arbeidselektroden og referanseelektroden; den genererte strømmen er lineært relatert til klorkonsentrasjonen. Mikrostrømmen behandles av forsterkerkretsen, konverteres til et spenningssignal, og sender deretter ut en digital konsentrasjonsverdi gjennom analog-til-digital konvertering.
(1). Kjernekomponenter
Pustende membran: Trenger selektivt inn klormolekyler og blokkerer støv/vanndampinterferens
Arbeidselektrode: Katalyserer klorreduksjonsreaksjonen (gull/platinamateriale)
Motelektrode: opprettholder ladebalansen (vanlige bly- eller karbonmaterialer)
Elektrolytt: Gir ion-ledende medium (flytende eller fast polymer)
Signalprosessor: Forsterker mikrostrøm og lineariserer den til konsentrasjonsavlesninger
(2). Ytelsesegenskaper
①. Sensitivitet: Deteksjonsgrense så lav som 0,001 ppm (deler per million), responstid Mindre enn eller lik 30 sekunder.
②. Selektivitet: Den spesielle elektrodedesignen kan undertrykke påvirkningen av forstyrrende gasser som hydrogensulfid og svoveldioksid.
③. Stabilitet: Konstanttemperaturkompensasjonskretsen reduserer feilen forårsaket av svingninger i miljøtemperatur og fuktighet.
④. Levetid: Typisk levetid er 2-3 år (under normale arbeidsforhold).
2. Infrarød absorpsjonsprinsipp: Basert på infrarød absorpsjonsspektroskopiteknologi har klor (Cl₂) molekyler et spesifikt infrarødt absorpsjonsbånd. Når lyset som sendes ut av den infrarøde lyskilden passerer gjennom gassprøven som inneholder klor, vil klormolekylet absorbere infrarødt lys med en bestemt bølgelengde, noe som resulterer i dempning av den transmitterte lysintensiteten. Dempningsgraden til den transmitterte lysintensiteten er eksponentielt relatert til klorkonsentrasjonen, og beregner dermed direkte konsentrasjonen. Signaldeteksjonsprosessen som nedenfor:
(1). Infrarød lyskilde: sender ut kontinuerlig bredbånds infrarødt lys (vanligvis brukt wolfram glødelampe, silisium karbonstav).
(2). Filtersystem: filtrer ut den karakteristiske absorpsjonsbølgelengden til klor (som et spesifikt midt-infrarødt bånd) gjennom interferensfilter eller monokromator.
(3). Gasskammerprøvetaking: Gassen som skal testes kommer inn i gasskammeret og absorberer infrarød energi av målbølgelengden.
(4).Detektorkonvertering: Det gjenværende infrarøde lyset mottas av termopil-, pyroelektriske og andre detektorer og omdannes til elektriske signaler.
(5). Konsentrasjonsberegning: Mikroprosessoren beregner klorkonsentrasjonsverdien ved å måle lysintensitetsdempningen til måleenheten.
(6). Fordelsammenligning: Det elektrokjemiske prinsippet har rask respons og høy følsomhet, som er egnet for sann-tidsovervåking; det infrarøde prinsippet har sterk anti-interferens og er egnet for komplekse miljøer.