Em um artigo - sobre a classificação e princípios de operação de sensores de gás 

1.Sensor de combustão catalítica

O sensor de combustão catalítica é atualmente o sensor de gás combustível de baixo custo mais comum. No seu interior encontram-se um par de pequenas “bolas” feitas de uma espiral de fio de platina revestida com uma base de cerâmica. Um deles é uma “bola” sensível, que é um elemento detector; sua superfície é coberta por uma camada de catalisador que reage com todos os gases inflamáveis ​​presentes. A outra é uma “bola” inerte que não reage com nenhum gás e serve apenas como elemento compensador das mudanças de temperatura ou umidade externa.

Durante a operação normal, a hélice do fio de platina é aquecida por corrente elétrica a uma alta temperatura de 450°C–500°C. Ao entrar em contato com um gás inflamável, ocorre uma reação de combustão catalítica na superfície do elemento de detecção, a temperatura aumenta e a resistência do fio de platina interno aumenta correspondentemente. Usando uma ponte de Wheatstone, a mudança na resistência do elemento de detecção pode ser medida com precisão e, assim, a concentração do gás detectado pode ser calculada.

2.Sensor de gás semicondutor

Um sensor de gás semicondutor é frequentemente usado para detectar gases inflamáveis e tóxicos em baixas concentrações. Seu elemento sensor de gás é um filme de óxido metálico depositado em uma pastilha de silício. Quando o gás detectado entra em contato com um óxido metálico, o gás é adsorvido em sua superfície, causando uma alteração na resistência do óxido metálico, e essa alteração na resistência está associada a uma alteração na concentração do gás. Normalmente, a superfície do sensor semicondutor é aquecida a uma temperatura constante na faixa de 200°C a 250°C para aumentar a taxa de resposta e reduzir o efeito das mudanças na temperatura ambiente.

3.Sensor de gás infravermelho

O sensor infravermelho de gás é usado principalmente para detectar gases inflamáveis e dióxido de carbono. Comparado com o sensor de combustão catalítica, tem as vantagens de melhor estabilidade, alta precisão, alta imunidade a ruído, sem envenenamento, adequado para condições operacionais adversas, baixa manutenção e longa vida útil. Geralmente é considerado um produto de última geração para detecção de gases inflamáveis. Devido ao fator preço, seu uso não é tão difundido quanto o sensor de combustão catalítica, porém, com o contínuo progresso e aprimoramento das tecnologias de produção de sensores infravermelhos, a diferença de preço entre eles está diminuindo. A tendência atual é substituir gradualmente os sensores de combustão catalítica por sensores infravermelhos de gás e modernizar rapidamente os produtos. Os sensores infravermelhos de gás comuns vêm em dois tipos: ponto e canal óptico aberto.

O sensor infravermelho pontual de gás consiste em uma fonte infravermelha, uma lente de foco óptico, uma célula de amostragem de gás e um sensor piroelétrico. Quando a luz infravermelha emitida por uma fonte infravermelha passa através de uma célula de amostragem de gás, os raios infravermelhos de um determinado comprimento de onda são absorvidos pelo gás de detecção na célula. Comparando a intensidade da luz infravermelha absorvida com a intensidade da luz infravermelha de referência, pode-se obter a concentração do gás detectado.

O sensor infravermelho de gás de canal óptico aberto consiste em módulos de transmissão e recepção e deve ser instalado em pares. O módulo transmissor envia um feixe infravermelho para o módulo receptor. Na presença do gás detectado, os raios infravermelhos de um determinado comprimento de onda do feixe de luz são absorvidos pelo gás. Comparando a intensidade da luz infravermelha absorvida no módulo receptor com a intensidade da luz infravermelha de referência, a concentração do gás detectado pode ser determinada. A unidade de medida de um detector de gás infravermelho de caminho óptico aberto é LEL m, que é a concentração total de gás no caminho óptico multiplicada pela distância.

4. Sensor de fotoionização a gás

O sensor de gás de fotoionização é capaz de detectar concentrações de compostos orgânicos voláteis e outros gases tóxicos em níveis extremamente baixos (partes por milhão e até partes por bilhão de concentrações). O sensor de gás de fotoionização utiliza o princípio da ionização de gás pela luz para detectar gases. Ele usa uma fonte de luz ultravioleta para quebrar a matéria orgânica em íons positivos e negativos que são detectados pelo dispositivo. O detector registra a carga do gás ionizado e a converte em um sinal de corrente. Após amplificação e processamento da corrente, é exibido o valor da concentração do gás em partes por milhão. Após a detecção, os íons são reduzidos de volta ao gás ou vapor original. O sensor de fotoionização é um sensor não destrutivo, não “queima” nem altera o gás detectado por muito tempo, portanto o gás após a detecção pelo sensor de fotoionização pode ser coletado para futuras medições.

5.Sensor de gás eletroquímico

O sensor eletroquímico de gases ocupa um lugar indispensável na detecção de gases tóxicos e nocivos. Um sensor eletroquímico de gás consiste em um eletrólito, eletrodos e um filtro. Ao selecionar a tensão apropriada, o eletrólito e os materiais do eletrodo, o gás detectado reage quimicamente na superfície do eletrodo e gera uma microcorrente cuja magnitude é proporcional à concentração do gás. Ao analisar e processar esta corrente, pode-se obter a concentração do gás detectado.