Das Wirkprinzip von Schwefelwasserstoff H2S-Gasdetektorbasiert hauptsächlich auf elektrochemischen, optischen oder Halbleiter-Sensortechnologien. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Beschreibung der gemeinsamen Grundsätze:
Elektrochemische Sensoren werden am häufigsten verwendet und ihr Prinzip besteht darin, die H₂S-Konzentration mithilfe elektrochemischer Reaktionen zu erfassen. Im Inneren des Sensors befinden sich ein Elektrolyt (z. B. eine saure Lösung) und drei Elektroden (Arbeitselektrode, Gegenelektrode und Referenzelektrode).
1.Arbeitsprozess:
(1). H₂S-Gas diffundiert auf natürliche Weise durch die atmungsaktive Membran in den Sensor.
(2). An der Arbeitselektrode findet eine Oxidationsreaktion statt
(3). An der Gegenelektrode findet eine Reduktionsreaktion statt (normalerweise Sauerstoffreduktion).
(4). Der erzeugte Strom ist direkt proportional zur H₂S-Konzentration und wird über den Schaltkreis in einen Konzentrationswert umgewandelt.
2.Eigenschaften
(1). Es kann H₂S-Konzentrationen im ppm- (parts per million) oder sogar ppb- (parts per billion) Bereich erkennen und eignet sich für die Überwachung niedriger -Konzentrationen toxischer Gase (z. B. Arbeitssicherheit und Umweltüberwachung).
(2). Es reagiert selektiv auf H₂S. Durch die Optimierung von Elektrodenmaterial und Elektrolyt kann die Beeinflussung durch andere Gase (wie CO, SO₂) reduziert werden.
(3). Der Ausgangsstrom hat eine gute lineare Beziehung zur H₂S-Konzentration, was für die Signalverarbeitung und Kalibrierung praktisch ist.
3..Prinzip von Halbleitersensoren: Nachdem die Oberfläche von Metalloxiden (wie SnO₂) H₂S adsorbiert hat, ändert sich der Widerstand.
H₂S reagiert mit Halbleitermaterialien, setzt Elektronen frei und führt zu einer Verringerung des Widerstands. Die Konzentration kann durch Messung der Widerstandsänderung durch einen Stromkreis berechnet werden. Es zeichnet sich durch geringe Kosten und eine lange Lebensdauer aus, wird jedoch leicht durch Temperatur und Luftfeuchtigkeit beeinflusst und erfordert eine regelmäßige Kalibrierung.
4. Optische Sensoren (z. B. NDIR oder kolorimetrische Methode).
H₂S-Moleküle weisen Absorptionseigenschaften bei bestimmten Infrarotwellenlängen (z. B. ~3,7 μm) auf, und die Konzentration wird durch Messung der Abschwächung der Lichtintensität berechnet. Das Gas reagiert mit chemischen Reagenzien (z. B. Bleiacetat) und erzeugt Farbveränderungen (z. B. schwarzes Bleisulfid). Die Farbtiefe wird von einem lichtempfindlichen Element erfasst. Sein Merkmal ist die starke Entstörungsfähigkeit, aber die Kosten sind relativ hoch und es wird hauptsächlich für stationäre industrielle Inspektionen verwendet.