Көмірқышқыл газы - түссіз және иіссіз газ. Ол атмосфераның ең маңызды компоненттерінің бірі. Фотосинтездің негізгі реактивті ретінде КӨМІРТЕК ҚЫСҚЫЛ газының концентрациясы дақылдардың фотосинтетикалық тиімділігімен тікелей байланысты және дақылдардың өсуі мен дамуын, жетілу кезеңін, стресске төзімділігін, сапасы мен өнімділігін анықтайды. Бірақ оның тым көп болуы тек парниктік эффектіні және басқа да әсерлерді тудырып қана қоймай, сонымен қатар адам денсаулығына зиян келтіреді. 0,3 пайыз болғанда, адамдар айтарлықтай бас ауруын сезінеді, ал 4-5 пайыз болғанда бас айналады. Ішкі орта, әсіресе кондиционерленген бөлмелерде, салыстырмалы түрде тығыздалған. Ұзақ уақыт бойы желдету болмаса, көмірқышқыл газының концентрациясы біртіндеп артады, бұл адам денсаулығына зиянды. 2003 жылы енгізілген үй ішіндегі ауа сапасы стандартына сәйкес, көмірқышқыл газының орташа тәуліктік мөлшерінің көлемдік үлесінің стандартты мәні 0,1%-дан аспауы керек.
Ғылым мен техниканың үздіксіз дамуымен, халықтың өмір сүру деңгейінің артуымен және қоршаған ортаны қорғауға, көмірқышқыл газын сандық бақылауға және бақылауға көңіл бөлудің артуымен ауа баптау, ауыл шаруашылығы, медициналық көмек, автомобиль және қоршаған ортаны қорғау салаларында сұраныс артып келеді.Көмірқышқыл газы сенсорлары өнеркәсіпте, ауыл шаруашылығында, ұлттық қорғаныста, медицина және денсаулық сақтауда, қоршаған ортаны қорғауда, аэроғарыштық және басқа да салаларда кеңінен қолданылады.
Көмірқышқыл газы сенсорының жұмыс принципі төменде келтірілген.
Әрбір заттың өзіне тән жарық сызықты спектрі және сәйкесінше жұтылу спектрлері бар, көмірқышқыл газының молекулалары сияқты. Керамикалық материалдардың торлы тербелісі және электрондардың қозғалысы кедергі әсеріне ұшырайды, температура көтеріледі, торлы тербеліс күшейеді, амплитудасы артады, кедергі электронының әрекеті күшейеді. Газды селективті жұтылу теориясына сәйкес, жарық көзінің сәулелену толқын ұзындығы газдың жұтылу толқын ұзындығымен сәйкес келгенде, резонанстық жұтылу пайда болады және оның жұтылу қарқындылығы газ концентрациясына байланысты. Газ концентрациясын жарықтың жұтылу қарқындылығын өлшеу арқылы өлшеуге болады.
Қазіргі уақытта көмірқышқыл газы сенсорларының көптеген түрлері бар, соның ішінде жылу өткізгіштік түрі, денситометр түрі, радиацияны сіңіру түрі, электр өткізгіштік түрі, химиялық сіңіру түрі, электрохимиялық түрі, хроматография түрі, массалық спектр түрі, инфрақызыл оптикалық түрі және т.б.
Инфрақызыл сіңіру көмірқышқыл газы сенсоры газдың сіңіру спектрі әртүрлі заттарға байланысты өзгереді деген қағидаға негізделген. Инфрақызыл шам драйверінің тізбегін инфрақызыл диапазонда басқару арқылы көмірқышқыл газы сенсоры, сынақтан өткен газдың сіңірілуі, инфрақызыл жарық амплитудасының өзгеруі, газ концентрациясының өзгеруін тексеру арқылы есептеу, сүзгіден өткеннен кейін сенсордың шығыс сигналы, жақсарту және ADC жинау және түрлендіру, микропроцессорға кіріс, микропроцессорлық жүйе жиналған сәйкес температураны, қысымды, температураны, қысымды өтейді, соңында көмірқышқыл газының тығыздығының шығысын сынақтан өткен дисплей құрылғысына есептейді. Ол негізінен реттелетін диодты лазерлік сіңіру спектроскопиясын, фотоакустикалық спектроскопияны, қуысты күшейту спектроскопиясын және спектрлік емес инфрақызыл спектроскопияны қамтиды. Инфрақызыл сіңіру сенсорының көптеген артықшылықтары бар, жоғары сезімталдық, жылдам талдау жылдамдығы, жақсы тұрақтылық және т.б.
Электрохимиялық көмірқышқыл газы сенсоры - көмірқышқыл газының концентрациясын (немесе парциалды қысымын) электрохимиялық реакция арқылы электр сигналына айналдыратын химиялық сенсор. Электр сигналдарын анықтауға сәйкес, электрохимиялық түрі потенциал түріне, ток түріне және сыйымдылық түріне бөлінеді. Электролит түріне сәйкес сұйық электролиттер және қатты электролиттер болады. 1970 жылдардан бастап қатты электролит көмірқышқыл газы сенсорлары зерттеушілердің кеңінен назарын аударды. Қатты электролит көмірқышқыл газы сенсорының принципі - газға сезімтал материал газ арқылы өткен кезде иондар түзеді, осылайша электр қозғаушы күшті түзеді және газдың көлемдік үлесін өлшеу үшін электр қозғаушы күшті өлшейді.
КӨМІРТЕК ҚЫСЫЛЫСЫ мен басқа газдардың жылу өткізгіштігінің әртүрлілігін пайдалану арқылы көмірқышқыл газы сенсоры көмірқышқыл газын анықтау үшін де қолданылады. Бірақ оның сезімталдығы төмен.
Пьезоэлектрлік кристалды жабындағы беттік акустикалық толқын (ара) газ сенсоры газға сезімтал пленканың селективті адсорбция қабаты болып табылады, газға сезімтал пленкалар сыналатын газбен әрекеттескенде, газға сезімтал пленка жабынының сапасын, тұтқырлық және өткізгіштік сияқты сипатын өзгертеді, пьезоэлектрлік кристалдың беттік акустикалық толқын жиілігінің ауытқуына және газ концентрациясын анықтауға әкеледі. Беттік акустикалық толқын (SAW) газ сенсоры - массаға сезімтал сенсордың бір түрі. Сонымен қатар, кварц кристалды микробаланс газ сенсоры SAW сенсорына ұқсас принцип бойынша жұмыс істейді, сондықтан ол массаға сезімтал сенсорға да жатады. Массаға сезімтал сенсордың өзі газға немесе буға селективті емес, ал оның химиялық сенсор ретінде селективтілігі тек беттік жабын заттардың қасиеттеріне байланысты.
Жартылай өткізгіш көмірқышқыл газы сенсоры газ сенсоры ретінде жартылай өткізгіш газ сенсорын пайдаланады, ал металл оксиді жартылай өткізгіш көмірқышқыл газы сенсоры жылдам жауап беру, күшті қоршаған ортаға төзімділік және тұрақты құрылым сипаттамаларына ие.
Жарияланған уақыты: 14 тамыз 2020 ж.
