سنسورهای آلاينده ها

1. سنسورهای آلاينده ها سيده مرجان علوی آرينا ابونبی

2. فهرست • انواع گازها وآلاينده ها • روشهای تشخيص آلاينده ها • روش کاتالیست و کاربردها • سنسور لایه نازک و کاربردها • روش مادون قرمز و کاربردها • نانوتیوب و کاربردها • روش الکتروشیمیایی و کاربردها

3. The main air pollutants Co(carbon monoxide) Nox (nitrogen oxides) H2S O3 Lead Particulate Toxic Asbestos

4. انواع گازها • Combustible متان، بوتان و استیلن و … • Toxic مونوکسید کربن و سولفید هیدروژن و … • Asphyxiant مسمومیت با سیانید هیدروژن …

5. گازهای سمی و حدود آنها در واحدهای غلظت • TWA (Time Weightead Average Concentration) غلظت متوسط در یک زمان مشخص • LTEL) Long Term Exposure Limit) حد طولانی ترین مدت در معرض قرار گرفتن، غلظت قابل قبول برای یک دوره هشت ساعته کاری ( برای سولفید هیدروژن 10ppm ) • STEL حد کوتاهترین مدت در معرض قرار گرفتن، غلظت قابل قبول برای یک دوره ده دقیقه ای کاری. ) ppb), )ppm(, )mg/m3(

6. انواع سنسورهای گاز • سنسور کاتالیستی • سنسورهای مادون قرمز • تکنولوژی CHEMCASSETTE • الکتروشِميايی • سنسورهای لایه نازک

7. مقایسه انواع سنسورها

8. سنسورهای کاتاليستقابل استفاده برای تشخيص گازهای Co,NOX • نیمه هادیها را می توان به دو دسته نیمه هادیهای ذاتی ونیمه هادیهای اکسید فلزی یا سولفید فلزی (اکسید روی یا دی اکسید قلع یا اکسید آهن...) تقسیم کرد. • با توجه به دما و در مجاورت گاز هدایت الکتریکی نیمه هادی بیشتر می شود.(اکسپژن شبکه را از سطح جامد بیرون می آورد و یک جای خالی اکسپژن که دهنده الکترون است در شبکه باقی می ماند. • شرایط موثر در انتخاب گری: • غشای نیمه تراوا • دما • نوع ماده کاتالیست

9. کاتالیست قرص سنسور ساخت سنسور مونوکسید کربن

10. Catalytic converters:(NOX and CO) • Conditions of high_pressure and high_temperature exist in an engine are conductive for the formation of oxides of nitrogen. • The temperature of bulk gas oxidation and reduction of hydro carbon gases ,carbon monoxide and nitric oxide gas is about 600 to 700 c.the temperature of exhaust gases in the exhaust system is lower. • The catalytic converter oxidizes and reduces all three pollutant gases at lower temperature because of the catalytic chemical reaction.it becomes effective in the temperature range between 250-300 c.

11. The converter is filled with a monolithic substrate coated with small amounts of platinum and palladium . • Through a catalytic action ,a chemical change converts co and hydro carbon in to carbon mono oxide and water.(two way convertor0

12. سنسورهای نیمه هادی سنسورهای لایه نازک • با جذب اکسیژن نیمه هادی توسط CO مقاومت نیمه هادی تغییر می کند. • در یک دمای خاصی این واکنش انجام می شود(انتخاب پذیری) • یک مدار برای دمای 400 و یکی برای مدار پل.

13. سنسورهای مادون قرمز

14. Infrared Gas Sensor

23. چند سنسور تشخیص با استفاده از امواج مادون قرمز

24. مزایای استفاده از سنسور مادون قرمز • MEMS Optical (Infrared) Gas Sensor • Quick Links • Detector, Emitter, and Filters on a Single Chip • NO Interference from other gases • NO Poisoning from contact with gases • Convenient 4-pin interface • Low power operation (even lower in "sleep" mode) • Intrinsically safe design

25. کاربردهای سنسورهای مادون قرمز • در خطوط نفت و گاز با روش رفت و برگشتی یک طول موج خاص جذب می شود

26. سنسور نانوتیوب • Ion Beam درون لوله خلاء است سرعت حرکت مولکول درون تیوب تابع جرمش است. جریان اندازه گیری شده تابع تعداد مولکولهای گاز است. • high resolution • برای تشخیص گاز خردل در زمان جنگ(20kg,6kg) • سم آفات نباتی • مواد به صورت گاز • هروئین

27. سنسورهای الکتروشیمیایی برای تشخیص سولفید هیدروژن • Sure cell sensors H2S(L) H2S(M) H2S(H) Micro cell sensors

28. خصوصیات یک سلول الکتروشیمیایی • سمی نباشد • تکرارپذیر باشد • انتخاب پذیری • ماده شیمیایی پایدار باشد • در محیط صنعتی ایجاد خطر نکند • سادگی استفاده

29. نکات مهم در رابطه با سنسور های الکتروشیمیایی • تغييرات غلظت اسيد در محدوده 4 تا 7 مولار تاثيري در پتانسيل اکسايش H2S ندارد. • جذب آب عملکرد سنسور را تغییر نخواهد داد. • اکسایش H2Sدر پتانسیل 900 تا 1050 میلی ولت بیشترین جریان را تولید می کند. • سنسور با الکتروکاتالیز طلا به ترکیبات ازون نیتروژن و سولفور جواب می دهد: HCN,SO2,H2S,O3,HNO3,HONO,NO,NO2 • سنسور با الکتروکاتالیز پلاتین علاوه بر اینها به ترکیبات کربن-اکسیژن مانند CO ، فرمالدئید و الکل نیز جواب می دهد. • جداکننده فایبر گلاس • غشای نیمه تراوای تفلونی

30. بررسی حساسیت و دامنه پاسخ حسگر ساخته شده روش فلاکس رقيق سازي نمايي (Exponential Dilution) C=C0exp(-qt/v) C=m/v ∫dc/c= ∫q/v dt Sensitivity: 4.1401 uA/ppm H2S • ppm H2S =Signal/4.1401-4.054

31. مدارهای بهسازی روش الکترو شیمیایی

32. Available Gas Detectors