Načelo delovanja fiksni detektor plina cl2temelji predvsem na elektrokemični ali infrardeči absorpcijski tehnologiji. Jedro je pretvoriti koncentracijo klora v merljiv signal prek kemijske reakcije ali optičnih lastnosti. Podrobnosti so naslednje:
1. Elektrokemično načelo: klor vstopi v senzor skozi zračno membrano in je podvržen redoks reakciji z elektrolitom med delovno elektrodo in referenčno elektrodo; ustvarjeni tok je linearno povezan s koncentracijo klora. Ojačevalno vezje obdela mikrotok, ga pretvori v napetostni signal in nato prek analogne-v-digitalne pretvorbe odda digitalno vrednost koncentracije.
(1).Osnovne komponente
Dihalna membrana: selektivno prežema molekule klora in blokira motnje prahu/vodne pare
Delovna elektroda: katalizira reakcijo redukcije klora (zlato/platinasti material)
Protielektroda: vzdržuje ravnotežje naboja (običajno uporabljeni svinčeni ali ogljikovi materiali)
Elektrolit: Zagotavlja ion-prevodni medij (tekoč ali trden polimer)
Procesor signala: ojača mikrotok in ga linearizira v odčitke koncentracije
(2). Značilnosti delovanja
①. Občutljivost: Meja zaznavanja je le 0,001 ppm (delcev na milijon), odzivni čas Manjši ali enak 30 sekundam.
②. Selektivnost: posebna zasnova elektrode lahko zaduši vpliv motečih plinov, kot sta vodikov sulfid in žveplov dioksid.
③. Stabilnost: vezje za izravnavo konstantne temperature zmanjša napako, ki jo povzročajo nihanja temperature in vlažnosti v okolju.
④. Življenjska doba: Običajna življenjska doba je 2-3 leta (pri normalnih delovnih pogojih).
2. Načelo infrardeče absorpcije: Na podlagi tehnologije infrardeče absorpcijske spektroskopije imajo molekule klora (Cl₂) poseben infrardeči absorpcijski pas. Ko gre svetloba, ki jo oddaja infrardeči svetlobni vir, skozi vzorec plina, ki vsebuje klor, bo molekula klora absorbirala infrardečo svetlobo določene valovne dolžine, kar bo povzročilo oslabitev intenzitete oddane svetlobe. Stopnja oslabitve jakosti prepuščene svetlobe je eksponentno povezana s koncentracijo klora, s čimer se neposredno izračuna koncentracija. Postopek zaznavanja signala je naslednji:
(1). Vir infrardeče svetlobe: oddaja neprekinjeno širokopasovno infrardečo svetlobo (običajno uporabljena žarnica z volframovo nitko, silicijeva ogljikova palica).
(2). Filtrirni sistem: filtrirajte značilno absorpcijsko valovno dolžino klora (kot je določen srednji-infrardeči pas) skozi interferenčni filter ali monokromator.
(3). Vzorčenje v plinski komori: plin, ki ga je treba testirati, vstopi v plinsko komoro in absorbira infrardečo energijo ciljne valovne dolžine.
(4). Pretvorba detektorja: Preostalo infrardečo svetlobo sprejmejo termoelektrični, piroelektrični in drugi detektorji ter pretvorijo v električne signale.
(5). Izračun koncentracije: mikroprocesor izračuna vrednost koncentracije klora z merjenjem slabljenja jakosti svetlobe merilne naprave.
(6). Primerjava prednosti: elektrokemijsko načelo ima hiter odziv in visoko občutljivost, kar je primerno za-nadzor v realnem času; infrardeči princip ima močno zaščito pred-motnjami in je primeren za kompleksna okolja.