El principi de funcionament de detector de gas cl2 fixes basa principalment en tecnologia d'absorció electroquímica o infraroja. El nucli és convertir la concentració de clor en un senyal mesurable mitjançant una reacció química o propietats òptiques. Els detalls són els següents:
1. Principi electroquímic: el clor entra al sensor a través de la membrana transpirable i experimenta una reacció redox amb l'electròlit entre l'elèctrode de treball i l'elèctrode de referència; el corrent generat està relacionat linealment amb la concentració de clor. El circuit d'amplificació processa el microcorrent, es converteix en un senyal de tensió i després emet un valor de concentració digital mitjançant una conversió analògica-a-digital.
(1).Components bàsics
Membrana transpirable: impregna selectivament les molècules de clor i bloqueja la interferència de pols/vapor d'aigua
Elèctrode de treball: catalitza la reacció de reducció del clor (material d'or/platí)
Contraelèctrode: manté l'equilibri de càrrega (materials de plom o carboni utilitzats habitualment)
Electròlit: proporciona medi conductor-d'ions (polímer líquid o sòlid)
Processador de senyal: amplifica el microcorrent i el linealitza en lectures de concentració
(2).Característiques de rendiment
①. Sensibilitat: límit de detecció tan baix com 0,001 ppm (parts per milió), temps de resposta Menor o igual a 30 segons.
②. Selectivitat: el disseny especial de l'elèctrode pot suprimir la influència de gasos interferents com el sulfur d'hidrogen i el diòxid de sofre.
③. Estabilitat: el circuit de compensació de temperatura constant redueix l'error causat per les fluctuacions de temperatura i humitat ambientals.
④. Vida útil: la vida útil típica és de 2-3 anys (en condicions de treball normals).
2. Principi d'absorció d'infrarojos: basat en la tecnologia d'espectroscòpia d'absorció d'infrarojos, les molècules de clor (Cl₂) tenen una banda d'absorció d'infrarojos específica. Quan la llum emesa per la font de llum infraroja travessa la mostra de gas que conté clor, la molècula de clor absorbirà la llum infraroja d'una longitud d'ona específica, donant lloc a l'atenuació de la intensitat de la llum transmesa. El grau d'atenuació de la intensitat de la llum transmesa està relacionat de manera exponencial amb la concentració de clor, calculant així directament la concentració. Procés de detecció del senyal com a continuació:
(1). Font de llum infraroja: emet llum infraroja de banda ampla contínua (làmpada de filament de tungstè d'ús habitual, vareta de carboni de silici).
(2).Sistema de filtre: filtra la longitud d'ona d'absorció característica del clor (com ara una banda d'infrarojos mitjans) a través d'un filtre d'interferència o monocromador.
(3).Mostreig de la cambra de gas: el gas a provar entra a la cambra de gas i absorbeix l'energia infraroja de la longitud d'ona objectiu.
(4).Conversió del detector: la llum infraroja restant és rebuda per termopila, piroelèctrics i altres detectors i es converteix en senyals elèctrics.
(5).Càlcul de concentració: el microprocessador calcula el valor de la concentració de clor mesurant l'atenuació de la intensitat de la llum del dispositiu de mesura.
(6). Comparació d'avantatges: el principi electroquímic té una resposta ràpida i una alta sensibilitat, que és adequat per al control en temps real-; el principi infrarojo té una forta anti-interferència i és adequat per a entorns complexos.