Catalytic bead sensor

Catalytic bead sensor digunakan terutama untuk mendeteksi gas mudah terbakar. Mereka telah digunakan selama lebih dari 50 tahun. Awalnya, sensor ini digunakan untuk memantau gas di tambang batu bara, di mana mereka diganti kenari yang telah digunakan untuk waktu yang lama periode waktu. Sensor itu sendiri cukup sederhana dalam desain dan mudah untuk memproduksi. Dalam bentuk yang paling sederhana, seperti yang digunakan di desain asli, itu terdiri dari platinum tunggal kawat. sensor manik katalitik diproduksi semua seluruh dunia dengan sejumlah besar produsen yang berbeda, tetapi kinerja dan keandalan ini sensor bervariasi di antara berbagai produsen.

Prinsip operasi

campuran gas mudah terbakar tidak akan membakar sampai mereka mencapai suhu pengapian. Namun, di hadapan media kimia tertentu, gas akan mulai membakar atau menyala pada suhu rendah. Fenomena ini dikenal sebagai pembakaran katalitik. kebanyakan logam oksida dan senyawa mereka memiliki sifat-sifat katalitik.
Misalnya, batu vulkanik, yang terdiri berbagai oksida logam, sering ditempatkan di pembakaran gas
perapian. Hal ini tidak hanya dekoratif, tetapi juga membantu proses pembakaran dan hasil di bersih dan lebih pembakaran efisien di perapian. Platinum, paladium, dan thorium senyawa juga sangat baik katalis untuk pembakaran. Hal ini menjelaskan mengapa mobil sistem pembuangan diperlakukan dengan senyawa platinum dan disebut catalytic converter. Jenis ini sensor gas dibuat atas dasar prinsip katalitik, dan karena itu disebut sensor gas katalitik.

karakteristik

output sensor secara langsung sebanding dengan laju oksidasi. Output maksimum dari sinyal terjadi pada sekitar campuran stoikiometri gas, atau didasarkan pada pembakaran teoritis rumus reaksi. Metana, misalnya:
CH4 + 2O2 + 8N2 ® CO2 + 2H2O + 8N2

Dibutuhkan 10 mol udara untuk satu mol metana untuk menyelesaikan reaksi, dengan asumsi ada satu bagian oksigen dan empat bagian nitrogen di udara. Oleh karena itu, untuk pembakaran teoritis untuk mengambil tempat, salah satu bagian dari metana akan membutuhkan 10 bagian udara  Mengenai zat yang berada di proporsi yang tepat diperlukan untuk reaksi yang diberikan. untuk melengkapi pembakaran, atau secara teoritis 9.09% metana dalam campuran udara. Untuk sensor untuk mendeteksi metana, output sinyal akan merespon secara linear 0-5% dari metana. Sebagai mencapai konsentrasi dekat dengan nilai stoikiometri dari 9%, sinyal meningkat sangat cepat dan puncak pada sekitar 10%. Itu sinyal mulai drop perlahan karena konsentrasi gas melewati sekitar 20%; setelah 20% tetes lurus ke bawah ke tingkat yang mencerminkan tidak ada output sebagai konsentrasi gas mencapai 100%.