Toxic gas of combustion source

Why one electrochemical sensor cannot cover an entire measuring range of combustion sources?

เข้าใจเรื่องช่วงการวัดของเซ็นเซอร์เคมี สำหรับแก๊สวัดการเผาไหม้หลายคนอาจเคยสงสัยว่า แก๊สพิษที่เกิดจากกระบวนการเผาไหม้ ซึ่งมีช่วงการเผาไหม้อยู่ระหว่าง 30 ถึง 5000 ppm ว่าทำไมเราถึงไม่สามารถมีเซนเซอร์ชนิดเคมี อันเดียวที่คลอบคลุมตลอดช่วงนี้ได้

สำหรับอุตสาหกรรมที่มีการเผาไหม้นั้น คำตอบก็คือ เซนเซอร์ชนิดเคมีนั้น แตกต่างจากเซ็นเซอร์ประเภทที่ใช้แสงเป็นพื้นฐานในการวัดแก๊สพิษที่เกิดจากกระบวนการเผาไหม้ เพราะเราต่างรู้กันว่าเซ็นเซอร์ที่ทำงานแบบใช้แสงเป็นตัววัดนั้นจะออกแบบให้ครอบคลุมช่วงการวัดที่กว้างกว่าได้ในขณะที่ sensor เคมีที่มีโครงสร้างที่เป็นหน้าสัมผัสเป็นตัวกำหนด การตรวจจับแก๊ส ด้วยการทำให้แก๊สแพร่กระจายไปในหน้าสัมผัสให้มากที่สุด แก๊สก็จะทำปฏิกิริยาเคมีกับสารที่ถูกกำหนดไว้ และให้สัญญานไฟฟ้า ซึ่งแปรผันตรงกับปริมาณความเข้มข้นของเนื้อแก๊สที่มีอยู่ ฉะนั้น เมื่อแก๊สที่เราต้องการวัดค่าการเผาไหม้ มีปริมาณความเข้มข้นสูงมาก การแพร่กระจายของเนื้อแก๊สก็จะเต็มพื้นที่หน้าสัมผัส และอาจส่งผลให้ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้น และถูกส่งต่อไปยัง electrod นั้นสูงมาก และเกิดอาการอิ่มตัวหรือค้างในที่สุด ในขณะเดียวกันหากแก๊สที่เราต้องการวัดนั้นมีปริมาณความเข้มข้นต่ำ การกระจายของเนื้อแก๊สบนหน้าสัมผัสที่เป็นสารเคมี ก็จะน้อย บางครั้งหากน้อยกว่าคลื่นรบกวนในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ หรือแก๊สอื่นๆ ที่มีผลรบกวนต่อกัน สัญญาณที่ได้จากเซนเซอร์ ก็จะเป็นสัญญาณที่ผิดเพี้ยนไปจากความเป็นจริง ดังนั้น วิธีที่ดีที่สุดในการใช้เซ็นเซอร์ประเภทเคมีเข้ามาทำการตรวจวัดแก๊สก็คือจัดแบ่งช่วงการวัดแก๊สออกเป็น 3 ช่วงด้วยกัน (สูง, กลาง, ต่ำ) เพื่อให้ในช่วงบนบนและล่างล่างของเซ็นเซอร์ ยังทำงานได้อยู่โดยทำให้มีช่วงคาบเกี่ยวกันเล็กน้อย

THE ANALYTICAL RANGE OF TOXIC GASES OF combustion SOURCES IS TYPICALLY 30- 5000 PPM. WHY CAN'T I USE ONE SENSOR TO TAKE MEASUREMENTS OVER THIS RANGE COMBUSTION?

Unlike analyzers using optical sensors that respond over many orders of magnitude, electrochemical sensors operate accurately over a much smaller range, typically one order of magnitude. Combustion Emission Analyzer These sensors are designed with a diffusion opening to admit the gas and respond to chemical reactions at the electrodes. If the gas concentration is relatively high for a given diffusion opening, the sensor electrodes saturate and do not respond linearly to the gas concentration. If on the other hand, the gas concentration is too low for a given diffusion opening, sensor drift caused by temperature changes and residual interference by other gases become significant and reduce sensor accuracy. The proper optimum solution is to divide the entire analytical range into three ranges covering one order of magnitude each and for each sensor to determine the optimum diffusion opening for its operating range.