기존 산업용 가스 검지의 원리 및 특성
석유화학 기업에서 일반적으로 사용되는 휴대용 가스 감지 및 경보 장치에는 단일 가스 감지 및 경보 장치(예: 가연성 가스, 산소, 황화수소 등을 감지하도록 특별히 설계된 장치)가 포함됩니다.
위험에 따라 독성 및 유해 가스를 가연성 가스와 독성 가스의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 다양한 특성과 위험으로 인해 탐지 방법도 다릅니다. 휴대용 가스 감지기의 핵심 부분은 가스 센서이며 감지 원리에 따라 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
(1) 반도체, 촉매연소, 고체열전도율, 기타 가스센서 등 물리화학적 특성을 활용한 가스센서.
(2) 열전도형, 교차 간섭형, 적외선 흡수형 등의 물리적 특성을 활용한 가스 센서.
(3) 전기화학적 특성을 활용한 가스센서로서 정전위 전기분해, 가바니 배터리, 막이온전극, 고체전해질, 기타 가스센서 등이 있다.
가스 감지 센서에는 다양한 유형이 있지만 각 유형마다 고유한 장점과 한계가 있습니다. 석유 및 석유화학 기업의 수년간 현장 사용을 비교한 결과, 가장 널리 사용되는 포괄적인 가스 검지 방법은 가연성 가스 검지에 대한 촉매 연소 방식과 독성 가스 및 산소 검지에 대한 전기화학적 방식인 것으로 판단됩니다.
1 촉매 연소 방식
촉매 연소는 감지 요소를 사용하여 가연성 가스와 접촉할 때 촉매 연소를 발생시켜 감지 요소의 온도를 상승시키는 일종의 가스 센서입니다. 가스 농도는 저항의 변화를 감지하여 측정됩니다. 촉매 연소 가스 센서의 장점은 높은 정확도, 우수한 안정성, 출력 신호와 가스 농도 간의 우수한 선형 관계, 환경 온도 및 습도의 영향이 거의 없다는 것입니다. 단점은 촉매가 중독 및 고장이 발생하기 쉽다는 것입니다.
2 전기화학 센서
전기화학 센서는 전기화학적 원리를 사용하여 가스 농도를 감지하며, 이는 대략 다음과 같이 나눌 수 있습니다.
(1) 가스를 사용하여 장치의 전극과 전해질 사이의 경계면에서 일정한 전위를 유지함으로써 직접적인 산화 환원이 이루어지며 외부 회로에서 전류 변화가 발생하여 감지됩니다.
(2) 용액 내에서 가스 용해 및 전기 분해는 가스 물질의 이온화를 형성하며 전극 작용을 통해 전위 변화를 발생시켜 감지합니다.
(3) 가스와 전해질 용액의 반응은 전해 전류의 변화를 발생시켜 감지 및 기타 형태를 달성합니다. 화학식 검출법에서는 정전위 전기분해법(제1원리 이용)이 널리 사용되고 있으나 감도가 높고 선택성이 높으며 가스 간섭이 적고 수명이 짧은 단점이 있다.
