In één artikel - over de classificatie en werkingsprincipes van gassensoren 

1. Katalytische verbrandingssensor

De katalytische verbrandingssensor is momenteel de meest voorkomende goedkope sensor voor brandbaar gas. Binnenin zitten een paar kleine “balletjes” gemaakt van een platinadraadspiraal bedekt met een keramische basis. Een daarvan is een gevoelige “bal”, een detectie-element; het oppervlak is bedekt met een laag katalysator die reageert met alle aanwezige brandbare gassen. De andere is een inerte “bal” die met geen enkel gas reageert en alleen dient als compensatie-element voor veranderingen in de externe temperatuur of vochtigheid.

Tijdens normaal bedrijf wordt de platinadraadspiraal door elektrische stroom verwarmd tot een hoge temperatuur van 450°C–500°C. Bij contact met een brandbaar gas vindt een katalytische verbrandingsreactie plaats op het oppervlak van het detectie-element, de temperatuur stijgt en de weerstand van de platinadraad binnenin neemt dienovereenkomstig toe. Met behulp van een Wheatstone-brug kan de weerstandsverandering van het detectie-element nauwkeurig worden gemeten en zo de concentratie van het gedetecteerde gas worden berekend.

2. Halfgeleidergassensor

Een halfgeleidergassensor wordt vaak gebruikt om brandbare en giftige gassen in lage concentraties te detecteren. Het gasdetectie-element is een metaaloxidefilm die op een siliciumwafel is afgezet. Wanneer het gedetecteerde gas in contact komt met een metaaloxide, wordt het gas geadsorbeerd op het oppervlak ervan, waardoor een verandering in de weerstand van het metaaloxide ontstaat, en deze verandering in weerstand gaat gepaard met een verandering in de gasconcentratie. Normaal gesproken wordt het oppervlak van de halfgeleidersensor verwarmd tot een constante temperatuur in het bereik van 200°C tot 250°C om de responssnelheid te verhogen en het effect van veranderingen in de omgevingstemperatuur te verminderen.

3.Infraroodgassensor

Infraroodgassensor wordt voornamelijk gebruikt om brandbare gassen en kooldioxide te detecteren. Vergeleken met de katalytische verbrandingssensor heeft het de voordelen van betere stabiliteit, hoge nauwkeurigheid, hoge geluidsimmuniteit, geen vergiftiging, geschikt voor zware bedrijfsomstandigheden, weinig onderhoud en een lange levensduur. Het wordt algemeen beschouwd als een hoogwaardig product voor het detecteren van brandbare gassen. Vanwege de prijsfactor is het gebruik ervan niet zo wijdverspreid als de katalytische verbrandingssensor, maar met de voortdurende vooruitgang en verbetering van productietechnologieën voor infraroodsensoren wordt het prijsverschil daartussen kleiner. De huidige trend is om katalytische verbrandingssensoren geleidelijk te vervangen door infraroodgassensoren en producten snel te moderniseren. Veel voorkomende infraroodgassensoren zijn er in twee typen: punt- en open optisch kanaal.

De punt-infraroodgassensor bestaat uit een infraroodbron, een optische focusseerlens, een gasbemonsteringscel en een pyro-elektrische sensor. Wanneer infraroodlicht dat door een infraroodbron wordt uitgezonden door een gasbemonsteringscel gaat, worden infraroodstralen met een bepaalde golflengte geabsorbeerd door het detectiegas in de cel. Door de intensiteit van het geabsorbeerde infraroodlicht te vergelijken met de intensiteit van het referentie-infraroodlicht kan de concentratie van het gedetecteerde gas worden verkregen.

De infraroodgassensor met open optisch kanaal bestaat uit zend- en ontvangstmodules en moet in paren worden geïnstalleerd. De zendmodule stuurt een infraroodstraal naar de ontvangstmodule. In aanwezigheid van het gedetecteerde gas worden infraroodstralen met een bepaalde golflengte in de lichtbundel door het gas geabsorbeerd. Door de intensiteit van het geabsorbeerde infraroodlicht bij de ontvangstmodule te vergelijken met de intensiteit van het referentie-infraroodlicht, kan de concentratie van het gedetecteerde gas worden bepaald. De meeteenheid van een infraroodgasdetector met open optisch pad is LEL m, wat de totale gasconcentratie in het optische pad is, vermenigvuldigd met de afstand.

4.Gasfoto-ionisatiesensor

De foto-ionisatiegassensor is in staat concentraties van vluchtige organische stoffen en andere giftige gassen op extreem lage niveaus (deeltjes per miljoen en zelfs deeltjes per miljard concentraties) te detecteren. De foto-ionisatiegassensor gebruikt het principe van gasionisatie door licht om gassen te detecteren. Het maakt gebruik van een ultraviolette lichtbron om organisch materiaal af te breken in positieve en negatieve ionen die door het apparaat worden gedetecteerd. De detector registreert de lading van het geïoniseerde gas en zet deze om in een stroomsignaal. Na versterking en verwerking van de stroom wordt de gasconcentratiewaarde in delen per miljoen weergegeven. Na detectie worden de ionen teruggebracht tot het oorspronkelijke gas of de oorspronkelijke damp. De foto-ionisatiesensor is een niet-destructieve sensor, hij “verbrandt” of verandert het gedetecteerde gas niet gedurende lange tijd, zodat het gas na detectie door de foto-ionisatiesensor kan worden opgevangen voor verdere metingen.

5. Elektrochemische gassensor

Elektrochemische gassensoren nemen een onmisbare plaats in bij de detectie van giftige en schadelijke gassen. Een elektrochemische gassensor bestaat uit een elektrolyt, elektroden en een filter. Door de juiste spanning, elektrolyt en elektrodematerialen te selecteren, reageert het gedetecteerde gas chemisch op het elektrodeoppervlak en genereert het een microstroom waarvan de grootte evenredig is aan de gasconcentratie. Door deze stroom te analyseren en te verwerken kan de concentratie van het gedetecteerde gas worden verkregen.