Kaasuilmaisimien ja erilaisten antureiden toimintaperiaate
Palavan kaasun ilmaisin ottaa käyttöön uuden sukupolven pienitehoisia ja erittäin häiriöitä estäviä kantoainekatalyyttisiä antureita. Se muodostaa tunnistussiltapiirin kahdella kiinteällä vastuksella. Kun ilmassa olevat palavat kaasut leviävät ilmaisinanturin pintaan, ne palavat nopeasti liekettömästi anturin pinnalla olevan katalyytin vaikutuksesta, jolloin syntyy reaktiolämpöä, joka lisää anturin platinalangan resistanssiarvoa. Tunnistussiltapiiri tuottaa paine-erosignaalin. Tämän jännitesignaalin suuruus on suoraan verrannollinen palavien kaasujen pitoisuuteen. Vahvistuksen jälkeen se käy läpi jännitevirtamuunnoksen ja muuntaa palavien kaasujen prosenttiosuuden (% LEL) alemman räjähdysrajan sisällä 4-20mA-standardin signaalin ulostuloksi.
Happitunnistimessa käytetään Gavanni-primaaripariston periaatetta, joka on rakennettu asentamalla primääriakun sisään anodi (lyijy) ja katodi (hopea), jotka erotetaan ulkopuolelta ohuella kalvolla. Kun ilmassa oleva happea sisältävä kaasu kulkee tämän kalvon läpi ja saavuttaa katodin, tapahtuu hapetus-pelkistysreaktio. Tässä vaiheessa anturilla on mV-tason jännite, joka on suoraan verrannollinen happipitoisuuteen. Vahvistuksen jälkeen tämä jännitesignaali muunnetaan jännitteeksi ja virraksi, ja happipitoisuus prosentteina (0-30 prosenttia) muunnetaan 4-20mA-standardisignaalin ulostuloksi.
Myrkyllisten ja haitallisten kaasujen ilmaisin ottaa käyttöön ammattimaisia tuotuja sähkökemiallisia antureita ympäri maailmaa, jotka soveltavat hallitun potentiaalisen elektrolyysin periaatetta. Sen rakenne on sijoittaa kolme elektrodia elektrolyysikennoon, nimittäin työelektrodi, vastaelektrodi ja vertailuelektrodi, ja käyttää tiettyä polarisaatiojännitettä. Vaihtamalla eri kaasujen antureita ja muuttamalla polarisaatiojännitearvoa voidaan mitata erilaisia myrkyllisiä ja haitallisia kaasuja.
Mitattu kaasu saavuttaa työelektrodin ohuen kalvon läpi ja käy läpi hapetus-pelkistysreaktion. Tällä hetkellä anturilla on pieni virransyöttö, joka on verrannollinen myrkyllisten ja haitallisten kaasujen pitoisuuteen. Tämä virtasignaali muunnetaan jännitteeksi näytteenoton ja käsittelyn jälkeen. Jännitesignaali vahvistetaan sitten ja sille suoritetaan jännitevirtamuunnos. Myrkyllisten ja haitallisten kaasujen havaitsemisalueella oleva pitoisuus (ppm-arvo) muunnetaan 4-20mA-standardin signaalilähdöksi.
Orgaaniset haihtuvat aineet havaitaan maailman parhaalla fotoionikaasusensorilla (PID), joka käyttää fotoioni-ionisaatiokaasun periaatetta kaasun havaitsemiseen. Erityisesti ionilampun tuottamaa ultraviolettivaloa käytetään kohdekaasun säteilyttämiseen/pommittamiseen. Riittävän ultraviolettivaloenergian absorboitumisen jälkeen kohdekaasu ionisoituu. Havaitsemalla kaasuionisaation jälkeen syntyvä pieni virta voidaan havaita kohdekaasun pitoisuus.
Hiilidioksidin ilmaisin käyttää maailman ammattimaista infrapunaperiaatteella toimivaa anturia, joka hyödyntää mittaamiseen infrapunan fysikaalisia ominaisuuksia. Se sisältää optisen järjestelmän, tunnistuskomponentit ja valosähköiset tunnistuskomponentit. Optiset järjestelmät voidaan jakaa kahteen tyyppiin rakenteensa mukaan: läpäiseviin ja heijastaviin. Ilmaisukomponentit voidaan jakaa lämpöilmaisukomponentteihin ja valosähköisiin ilmaisinkomponentteihin niiden toimintaperiaatteiden mukaan. Yleisimmin käytetty termistori on termistori. Kun termistori altistuu infrapunasäteilylle, lämpötila nousee ja vastus muuttuu, mikä muunnetaan sähköiseksi signaaliulostuloksi muunnospiirin kautta.
