Origem e classificação do sensor de íons de oxigênio negativos

Fonte e classificação do sensor de íons de oxigênio negativos

Os íons negativos de oxigênio presentes no ar são conhecidos como as "vitaminas" do ar e são muito importantes para a saúde humana. No ecossistema natural, florestas e pântanos são locais importantes para a geração de íons negativos de oxigênio, que têm efeitos reguladores evidentes na purificação do ar e no microclima urbano. Os ânions do ar, também chamados de íons negativos de oxigênio, referem-se aos íons de oxigênio que possuem uma ou mais cargas negativas. A medição dos íons negativos do ar baseia-se principalmente na estimativa do número de cargas negativas por unidade de volume de ar.

Fontes de íons de oxigênio negativos

Existem três fontes principais de íons de oxigênio negativos no ar:

1. As moléculas atmosféricas são ionizadas pela ação de raios, relâmpagos e tempestades, e elétrons livres são ligados a íons negativos de oxigênio, que se formam nas moléculas de oxigênio ou água;

2. Em ambientes como cachoeiras, ondas do oceano e tempestades, forma-se uma névoa de água com carga negativa, que é facilmente transportada pelo fluxo de ar, formando íons de oxigênio negativos;

3. A 'descarga apical' e a fotossíntese das plantas liberam elétrons livres, que se combinam com moléculas de oxigênio ou água para formar íons de oxigênio negativos.

Classificação de sensores de íons de oxigênio negativos

Sensores de íons negativos de oxigênio geralmente são feitos de materiais metálicos com boa condutividade elétrica. Quando os íons negativos livres no ar atingem a placa metálica, os elétrons extras carregados por esses íons são transferidos para a placa, fazendo com que ela apresente polaridade negativa. Se a placa metálica estiver em contato com a terra através de um fio, uma corrente fraca será gerada nesse fio. Através da coleta e medição desse sinal de corrente, é possível estimar a quantidade de carga na placa metálica e, assim, calcular a concentração de íons negativos no ar.

Atualmente, os métodos de monitoramento de sensores de íons negativos de oxigênio disponíveis no mercado podem ser divididos em três categorias principais: tipo plano, tipo capacitivo, tipo de eixo cilíndrico duplo e tipo esférico. Dentre eles, os tipos plano e de eixo cilíndrico duplo são adequados para uso geral e para o cotidiano familiar. Já os tipos capacitivo e esférico exigem materiais de alta qualidade, são mais complexos e têm custos de produção elevados. Geralmente, são utilizados em instrumentos de medição de precisão profissionais.

Sensor de íons de oxigênio negativo do tipo plano

Em comparação com sensores capacitivos, de grade e de íons negativos de oxigênio, o sensor de íons negativos de painel plano apresenta uma precisão de medição ligeiramente inferior (o erro de precisão é de cerca de 10%), mas já é suficiente para atender às necessidades diárias de pesquisadores não especializados, além de simplificar bastante a estrutura do instrumento e reduzir os custos de produção.

Princípio: O sensor de íons negativos de oxigênio do tipo placa elétrica paralela é um método comumente usado para detectores de íons no ar de baixo custo. Há um conjunto de eletrodos paralelos e isolados, A e B. Existe um eletrodo bipolar em forma de anel na parte superior do polo B. O ar é aspirado por um ventilador no canto inferior direito. Os íons negativos no ar colidem com o eletrodo A/B e sofrem descarga, conduzindo a carga para o eletrodo em forma de anel E. Ocorre uma autodescarga, e o sinal de descarga é registrado, permitindo medir o número e o tamanho dos íons positivos e negativos no ar.

O sensor de íons de oxigênio negativo de painel plano é tecnicamente maduro e tem um custo relativamente baixo, mas é facilmente afetado pelo ambiente externo. Além disso, a fragilidade dessa estrutura pode facilmente levar ao efeito de borda da eletrólise, o que pode causar turbulência no fluxo de ar e resultar em grandes desvios na detecção.

Sensor de íons de oxigênio negativo do tipo eixo cilíndrico duplo

O sensor de íons de oxigênio negativos do tipo eixo cilíndrico duplo é um método consolidado para detectores de íons de ar de alta precisão. A estrutura geral é composta por 3 cilindros concêntricos. O cilindro externo e o eixo interno são eletrodos. Quando o ar passa pelo cilindro, os íons colidem com o cilindro e o eixo, gerando uma descarga. O sinal da descarga é registrado, permitindo a medição da quantidade e do tamanho dos íons positivos e negativos no ar.

Este tipo de detector é tecnicamente muito avançado, mas, devido à complexidade de sua estrutura interna e controle, o custo é relativamente alto. Esta estrutura resolve eficazmente o efeito de borda da eletrólise inerente à estrutura de placas elétricas paralelas. Ao mesmo tempo, a própria estrutura do cilindro e o método especial de entrada de ar mantêm a fluidez do fluxo de ar, melhorando significativamente a precisão da detecção do número e tamanho dos íons.

No passado, meu país se concentrava no monitoramento de indicadores negativos prejudiciais à atmosfera e ao meio ambiente, ou nocivos ao corpo humano, como CO2, SO2, PM2,5, PM10 e outros elementos meteorológicos, ignorando a influência positiva que reflete a eficácia da construção ecológica. Essa inclusão de indicadores no escopo do monitoramento representa uma deficiência no trabalho de monitoramento atmosférico e ambiental do nosso país.

No atual mundo em constante crescimento das tecnologias emergentes, a operação de sensores para fabricantes de equipamentos originais (OEMs) é essencial em diversos setores, como sistemas de monitoramento ambiental, sensores OEM e muitas outras indústrias, desde a fabricação até o projeto.

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