English
دومین همایش آموزش الکتروشیمی

مشاهده خبر

هشدار دهنده گاز CO

 

حسگر گاز CO

هشدار دهنده گاز CO یک دستگاه الکترونیکی است که برای آشکار سازی گاز منوکسید کربن که گازی بی بو، بیرنگ، بی مزه و در عین حال سمی و کشنده است بکار برده میشود. در صورت انباشتگی این گاز در محیط خانه یا محل کار، دستگاه هشدار دهنده گاز CO با بوق بلند خود ساکنین را از وجود این گاز سمی مطلع میکند. نصب حداقل یک دستگاه هشداردهنده گاز CO در خانه ضروری است که در این خصوص مطالعه بخش " مکانهای نصب هشدار دهنده گاز منوکسید کربن " توصیه میشود.  

 

 
اولین و مهمترین کاری که در یک دستگاه هشداردهنده گاز منوکسید کربن صورت میگیرد، شناسایی گاز CO در هوا میباشد. این کار توسط حسگر دستگاه انجام میشود. هر قدر شناسایی گاز CO با دقت بیشتری صورت گیرد، عملکرد دستگاه در تعیین زمان اعلام خطر نیز صحیح تر خواهد بود. حسگرهای گاز منوکسید کربن را با توجه به تکنولوژی بکار رفته در آنها، میتوان به 3 گروه اصلی تقسیم بندی نمود:
 
 
  گاز CO از نوع بایومیمتیک
 
Biomimetic CO Sensor
 
 
تکنولوژی بکار رفته در این حسگر به تقلید از تاثیر گاز CO بر هموگلوبین خون و کبودی آن متناسب با مقدار گاز CO جذب شده در خون میباشد. در این حسگر یک صفحه از الیاف مصنوعی و شفاف و حساس به گاز CO، عمود بر مسیر پرتویی از نور مادون قرمز قرار گرفته است. با ورود گاز CO به داخل سنسور، این صفحه بتدریج تیره و کدر شده و موجب کاهش مقدار پرتوی عبوری میشود. هرقدر غلظت گاز بیشتر شود، صفحه تیره تر گشته و پرتوی کمتری عبور میکند که مبنای اندازه گیری غلظت گاز CO در این سنسورها میباشد. مزیت این سنسورها، ارزان قیمت بودن آن و ناچیز بودن مقدار برق مصرفی آن میباشد. اما عمر این نوع سنسورها در مقایسه با سایر تکنولوژیها کمتر میباشد. ضمنا شرایط محیطی، تاثیر زیادی روی عملکرد حسگر میگذارد، بطوریکه دستگاه مجهز به این نوع سنسور ممکن است حتی در شرایط معمولی نیز بی دلیل بوق بزند. همچنین پس از هر مرحله آلارم، حسگر به زمان زیادی نیاز دارد تا به شرایط نرمال خود برگردد. تحقیقات بر روی این حسگرها ادامه دارد تا معایب آن برطرف گردد.
 
  • حسگر گاز CO از نوع نیمه هادی اکسید فلزی
 
Metal Oxide Semiconductor CO Sensor(MOS)
 
تکنولوژی بکار رفته در این حسگر بر پایه تأثیر گاز CO بر مقاومت الکتریکی یک قطعه نیمه هادی پایه اکسید فلزی میباشد. در این حسگر، یک صفحه نازک از نیمه هادی پایه دی اکسید قلع (SnO₂)با استفاده از یک گرم کننده الکتریکی تا حدود 400 درجه سانتیگراد گرم میشود. در این حالت اکسیژن هوا موجب افزایش مقاومت الکتریکی نیمه هادی شده و حضور گاز CO مقاومت الکتریکی آن را کاهش میدهد که مبنای سنجش غلظت گاز CO در هوا میباشد.
 
سنسورهای نیمه هادی (MOS)، دارای عمر کاری 5 تا 10 سال بوده و عکس العمل سریعی نسبت به گاز CO از خود نشان میدهند. این حسگرها نیاز به کالیبراسیون دوره ای دارند. ضمنا جریان الکتریکی مورد نیاز این حسگرها قابل توجه میباشد و وجود یک منبع برق دایمی مثل برق شهر ضروری است. این سنسورها نسبت به مواد شیمیایی متداول در خانه ها و همچنین بعضی گازها غیر از گاز CO، عکس العمل نشان داده که موجب بوق زدن غیر ضروری دستگاه میشود.
 
  • حسگر گاز CO از نوع الکتروشیمیایی
 
Electrochemical CO Sensor
 
 
در تکنولوژی بکار رفته در این حسگر از ساختار پیل سوختی ایده گرفته شده است. در این نوع حسگر، دو الکترود از جنس پلاتین در طرفین یک محیط الکترولیت که وظیفه انتقال یونها را به عهده دارد، قرار گرفته اند. الکترولیت معمولا از جنس اسید سولفوریک میباشد، اما در مدلهای مرغوب نظیر حسگرهای ساخت شرکت فیگارو (FIGARO) ژاپن، الکترولیت از جنس آب مقطر میباشد. گاز CO در مجاورت یکی از الکترودها با بخار آب موجود در هوا واکنش میدهد. نتیجه این اکسیداسیون، تبدیل گاز CO به گاز CO2و ورود یونهای مثبت هیدروژن بداخل الکترولیت میباشد. این یونهای مثبت در مجاورت الکترود دیگر با اکسیژن هوا واکنش داده و مجددا تبدیل به بخار آب میگردند. واکنشهای صورت گرفته موجب ایجاد یک جریان الکتریکی بسیار ضعیف (در حدود 1 تا 40 نانو آمپر در ازای هر PPM غلظت گاز CO) در مدار بین دو الکترود میگردد که مبنای اندازه گیری غلظت گاز CO در این حسگرها میباشد. مزایای حسگر الکتروشیمیایی در مقایسه با سایر انواع حسگرها را میتوان بصورت زیر تقسیم بندی نمود:
 
• دقت شناسایی غلظت گاز CO در حسگرهای الکتروشیمیایی به مراتب بیشتر از دیگر انواع حسگرها میباشد، بطوریکه خطای اندازه گیری معمولا در حدود 3 درصد و در مدلهای مرغوب در حدود یک درصد میباشد. لذا با نصب یک صفحه نمایش بر روی دستگاه مجهز به حسگر الکتروشیمیایی، نمایش غلظت گاز CO امکان پذیر میباشد.
 
• همچنین بین غلظت گاز CO و جریان الکتریکی دو سر حسگر، یک رابطه خطی وجود دارد که در تعریف عملکرد دستگاه مطابق استاندارد و تعیین زمان دقیق اعلام خطر بسیار اهمیت دارد.
 
• در مقایسه با دیگر تکنولوژیهای موجود برای تشخیص گاز CO، حسگرهای الکتروشیمیایی بیشترین وابستگی را به گاز CO دارند. بطوریکه کمترین عکس العمل را نسبت به سایر گازها از خود نشان میدهند. البته گاز آمونیاک منتشر شده از بعضی شوینده ها میتواند موجب بوق زدن غیر ضروری دستگاه گردد.
 
• مصرف برق این حسگرها بسیار کم میباشد، لذا در بیشتر مدلها از باتری بعنوان تنها منبع تامین انرژی دستگاه استفاده میشود و دستگاه در شرایط عادی برای مدت چند سال بدون تعویض باتری کار میکند . ضمنا در مدلهایی که با برق شهر کار میکنند، باتری پشتیبان میتواند برای مدت چند هفته دستگاه را فعال نگهدارد.
 
• کالیبراسیون دستگاه مجهز به حسگر الکتروشیمیایی بسیار ساده بوده و دستگاه بطور اتوماتیک این فرایند را در طول عمر کاری خود انجام میدهد و نیازی به کالیبراسیون دوره ای دستگاه نمیباشد. کالیبراسیون دستی تنها یکبار و در مرحله تولید انجام میشود.
 
• حسگر الکتروشیمیایی در شناسایی گاز CO بسیار سریع عمل میکند و پس از رفع گاز، زمان بازگشت حسگر به شرایط طبیعی بسیار کوتاه میباشد.
 
• طول عمر حسگر در بعضی از مدلهای موجود در بازار، بین 2 تا 5 سال میباشد که بعضا امکان تعویض حسگر بر روی دستگاه پیش بینی میشود. در مدلهای مرغوب، طول عمر حسگر 7 سال و یا بیشتر میباشد که بر روی دستگاه امکان تعویض حسگر وجود ندارد و با پایان یافتن عمر دستگاه، هشدار دهنده جدید باید تهیه گردد.
 
 

 

تعداد بازدید : 255
تاریخ انتشار: 1394/04/02 - 11:39
پیوند ها

محورها
Skip Navigation Links.
Collapse دسته بندیدسته بندی
Expand محور عمومیمحور عمومی
محیط زیست، الکتروشیمی سبز و آموزش الکتروشیمی
آموزش الکتروشیمی و اقتصاد مواد و انرژی
بازدیدهای علمی، کارورزی و آموزش الکتروشیمی
فرآیندهای الکتروشیمیایی و زندگی روزانه
بهداشت، تندرستی و آموزش الکتروشیمی
تلفن های هوشمند، شبکه جهانی وب و آموزش الکتروشیمی از راه دور
نقد جایگاه الکتروشیمی در برنامه های درسی و آینده پژوهشی در آموزش الکتروشیمی
موضوع های مورد نیاز و قابل طرح الکتروشیمی در کتاب های درسی آینده
شیوه های تازه و نوآورانه ی ارایه مفاهیم الکتروشیمی در کلاس و کتاب درسی
چگونگی ایجاد و رفع کج فهمی ها در مبحث الکتروشیمی
طراحی و ساخت ابزار تعاملی ساده برای تدریس الکتروشیمی
الکتروشیمی برای کودکان
طراحی فعالیت، نمایش و آزمایش ساده برای تدریس الکتروشیمی
اطلاعات همایش
  آدرس دبیرخانه: تهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده علوم، دفتر انجمن الکتروشیمی ایران   شماره تماس: 82884713-021     پست الکترونیکی: iranecs@gmail.com     نمابر:  
كليه حقوق وب سایت برای دومین همایش آموزش الکتروشیمی محفوظ است.
adak-co.ir