Galvenais rīks gāzu sastāva un koncentrācijas noteikšanai ir gāzes sensors. Pusvadītāji, katalītiskā sadedzināšana, siltumvadītspēja, elektroķīmija, infrasarkanais starojums un fotojoni ir tikai daži no mehānismiem, kas palīdz gāzes sensoram darboties. Tālāk ir sniegts dažādu gāzes sensoru darbības teoriju apraksts:
1. Sensors pusvadītāju gāzei
To ražo, izmantojot dažādus metāla oksīda pusvadītāju materiālus, un noteiktā temperatūrā elektriskā vadītspēja mainās atkarībā no apkārtējās gāzes sastāva.
2. Sensors katalītiskajai sadegšanas gāzei
Uz platīna rezistora virsmas šim sensoram ir jāsagatavo augstas temperatūras izturīgs katalizatora slānis. Degošā gāze noteiktā temperatūrā katalizē degšanu uz tās virsmas. Platīna rezistora temperatūras paaugstināšanās un pretestības izmaiņas ir tas, kas aizdedzina degšanu. Deggāzes koncentrācija ietekmē izmaiņu vērtību.
3. Gāzes sensors siltumvadītspējai
Katras gāzes īpatnējā siltumvadītspēja ir atšķirīga. Siltumvadītspējas elementu var izmantot, lai atšķirtu komponenta sastāvu starp divām vai vairākām gāzēm, ja to siltumvadītspēja ir ievērojami atšķirīga.
4. Gāzes sensors, izmantojot elektroķīmiju
Tās uzliesmojošās, indīgās un bīstamās gāzes var elektroķīmiski oksidēt vai zināmā mērā atgūt. Šīs reakcijas var izmantot dažādu gāzu veidu identificēšanai un gāzu koncentrācijas mērīšanai. Ir vairākas elektroķīmisko gāzes sensoru apakšklases.
(1) Galvanisko elementu tipa gāzes sensori (pazīstami arī kā Gavoni elementu tipa gāzes sensori, kurināmā elementa tipa gāzes sensori un apzināta akumulatora tipa gāzes sensori) darbojas pēc līdzīgas koncepcijas kā sausās šūnas; tomēr akumulatora oglekļa mangāna elektrodu vietā tika izmantoti gāzes elektrodi. Šim konkrētajam gāzes sensora veidam ir ierobežots pielietojuma diapazons un daudzi ierobežojumi.
(2) Stabila potenciāla elektrolītisko elementu gāzes sensori ir lieliski piemēroti reģenerācijas gāzes mērīšanai. Oriģinālajam akumulatora tipa sensoram ir atšķirīgs darbības princips nekā šim. Tā elektroķīmiskā reakcija notiek, pakļaujot to spēcīgai strāvai, kas darbojas kā īsts A sensors Kulona analīzei. Bīstamo un kaitīgo gāzu pārbaudei šis sensors tagad ir standarts.
(3) Gāzes sensors ar koncentrācijas akumulatoru. Koncentrācijas elektromotora spēks apzināti veidosies starp elektroķīmiski aktīvajām gāzēm abās elektroķīmiskās šūnas pusēs. Gāzes koncentrācija ietekmē elektromotora spēku. Skābekļa sensors, kas atrodams automašīnās, kalpo kā lielisks šī sensora ilustrācija. sensors, oglekļa dioksīda cietā elektrolīta sensors.
(4) Izmantojot domu, ka ierobežojošā strāva elektroķīmiskajā šūnā ir savienota ar nesēja koncentrāciju, ir izstrādāts sensors skābekļa koncentrācijas mērīšanai. Šo sensoru izmanto automašīnu skābekļa pārbaudei, kā arī skābekļa koncentrācijas mērīšanai izkausētā tēraudā.
5. Infrasarkanais sensors
Tas ir precīzs sensors, kam ir ļoti laba mērījumu piemērotība. Pašlaik tas galvenokārt nosaka zema oglekļa satura ķēdes ogļūdeņražus un CO2.
6. Fotojonu sensors PID
Ir ultravioletās gaismas avots, un detektors var ātri identificēt pozitīvos un negatīvos jonus, ko rada ķīmiskie savienojumi, kad tas ir ierosināts. Molekula kļūst jonizēta, kad tā absorbē augstas enerģijas UV gaismu; šīs ierosmes rezultātā molekula rada negatīvus elektronus un veido pozitīvus jonus. Detektors pastiprina elektrisko strāvu, ko rada šīs jonizētās daļiņas, ļaujot skaitītājam parādīt PMM koncentrācijas līmeni. Pēc tam, kad tie bija izgājuši cauri elektrodiem, joni uzreiz samontējās savās sākotnējās organiskajās molekulās.
