Direções futuras de desenvolvimento e aplicação de sensores de gás

Direções futuras de desenvolvimento e aplicação de sensores de gás

Um sensor de gás, como o próprio nome indica, é um dispositivo que converte informações como a concentração de gás em informações que podem ser utilizadas por pessoas, instrumentos, computadores, etc. Diversos sensores de gás coletam amostras de gás através de sondas e, em seguida, convertem a fração volumétrica do gás em sinais elétricos correspondentes para atingir o objetivo da detecção.

No mercado global, a demanda por aplicações de sensores de gás continua a crescer. De acordo com os cálculos do Instituto de Pesquisa Industrial de Qianzhan, a taxa de crescimento anual composta dos sensores de gás manteve-se em cerca de 7,3% entre 2016 e 2021. Em 2020, o mercado de sensores do meu país atingiu 187,8 bilhões de yuans, dos quais um terço foi destinado à indústria de sensores de gás, totalizando mais de 60 bilhões de yuans. Considerando a alta participação dos sensores de gás no mercado, vamos analisá-los em conjunto com classificações específicas.

Existem muitos tipos de sensores de gás, e os principais disponíveis no mercado são os seguintes:

1. Sensores ópticos de gás:

Os sensores fotoquímicos de gás são sensores para medição de gases baseados em princípios ópticos. Eles incluem principalmente os tipos de absorção infravermelha, absorção espectral, fluorescência, fibra óptica com material químico, etc., bem como os tipos de quimioluminescência, fluorescência em fibra óptica e guia de onda em fibra óptica.

(1) Os sensores fotoquímicos são principalmente sensores de gás infravermelho. Como os picos de absorção infravermelha de diferentes gases são diferentes, o gás é detectado medindo e analisando esses picos. Existem analisadores infravermelhos online do tipo comutação de fluido, do tipo medição direta do processo e do tipo transformada de Fourier. Possuem alta resistência à vibração e à poluição, e, quando combinados com um computador, podem testar e analisar gases continuamente, além de contarem com funções de correção automática e operação automática.

Em comparação com outros tipos de sensores de gás, como os eletroquímicos, de combustão catalítica, semicondutores, etc., os sensores de gás infravermelhos apresentam uma ampla gama de aplicações, longa vida útil, alta sensibilidade, boa estabilidade, compatibilidade com mais gases, excelente custo-benefício e baixos custos de manutenção, além de permitirem análises online e uma série de outras vantagens. São amplamente utilizados nas indústrias petroquímica, metalúrgica, de mineração, na detecção de poluição do ar, na agricultura, na área médica e de saúde, entre outros campos.

Em segundo lugar, o sensor de gás elétrico: os parâmetros elétricos do material variam com a concentração do gás e são divididos em resistivos e não resistivos. Os sensores de gás resistivos incluem principalmente os sensores de combustão por contato, de condutividade térmica e semicondutores (incluindo sensores de gás semicondutores de óxido metálico e sensores de gás semicondutores orgânicos), etc. Já os sensores de gás não resistivos geralmente utilizam a variação da corrente ou da tensão do material em função da concentração do gás.

3. Sensor eletroquímico de gás: O sensor eletroquímico de gás é um tipo de sensor eletroquímico.

Os sensores eletroquímicos são fabricados com base na condutividade iônica. De acordo com a formação de suas características elétricas, os sensores eletroquímicos podem ser divididos em sensores de potencial, sensores de condutividade, sensores de eletricidade, sensores polarográficos e sensores eletrolíticos. Aguarde.

Quatro. Além dos três tipos de sensores de gás mencionados acima, existem também estes outros tipos: materiais de detecção de gás de polímero, tipo bateria de diferença de ar, tipo onda acústica de superfície, tipo vibrador de quartzo, etc.

Cenários de aplicação de sensores de gás:

1. Detecção de gases nocivos em casas recém-decoradas

Mais de 90% das casas recém-decoradas apresentam gases nocivos acima dos limites permitidos. Tomemos o formaldeído como exemplo: após a reforma de muitas casas novas, a concentração de formaldeído ultrapassa 2,5 ppm, chegando a atingir 10 ppm em alguns casos.

As famílias podem instalar sensores de formaldeído, sensores de COVs (Compostos Orgânicos Voláteis) e sensores de qualidade do ar para realizar a detecção independente de gases como formaldeído, benzeno e tolueno, e então, por meio da integração com condicionadores de ar, purificadores de ar e outros equipamentos, alcançar o objetivo de combinar a detecção e o tratamento da poluição doméstica, criando um ambiente residencial confortável.

2. Monitoramento da qualidade do ar dentro do carro

As principais fontes de poluição dentro do carro provêm dos compostos voláteis presentes nos materiais de acabamento da carroceria, como formaldeído, xileno, benzeno, entre outros. A instalação de sensores de formaldeído, monóxido de carbono e PM2.5 permite não só o monitoramento de gases nocivos no interior do veículo, mas também da concentração de monóxido de carbono, servindo como um alerta de segurança e prevenindo acidentes.

3. Monitoramento da qualidade do ar no escritório

As pessoas modernas vivem e trabalham em ambientes fechados cerca de 80% do tempo, reduzindo significativamente as oportunidades de ventilação interna e externa. Diversos estudos internacionais demonstram que a poluição do ar em ambientes fechados pode causar a "Síndrome do Edifício Ruim" (SER). Os sintomas incluem dor de cabeça, desconforto nos olhos, nariz e garganta, tosse seca, pele seca e com coceira, tontura, náusea, dificuldade de concentração e sensibilidade a odores, entre outros. Já a Doença Relacionada à Construção (DRC) apresenta sintomas como tosse, aperto no peito, febre, calafrios e dores musculares.

Ao instalar um sensor de gás, é possível monitorar PM2.5, PM10, temperatura e umidade, dióxido de carbono, formaldeído, COVs (Compostos Orgânicos Voláteis), amônia, oxigênio e outras substâncias, alertando sobre a necessidade de prevenção da poluição.

No mundo atual, os sensores OEM atingiram um nível inesperado. Ganharam muita popularidade e surgiram diferentes tipos de variações em seu conteúdo.

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