GAZ SENSÖRLERİ

1. GAZ SENSÖRLERİ HAZIRLAYAN:CANER PEKEL DANIŞMAN: YRD.DOÇ.DR GÖKSEL ÖZKAN

2. SENSÖR NEDİR ? • Literatürde, sensörler hakkında değişik tanımlamalar bulunmaktadır. Genel olarak bir sensör; gaz, sıvı veya katı bir matriks içindeki analit hakkında nitel veya nicel bilgi veren araç olarak tanımlanabilir. VVolfbeis (1991)'e göre sensör; "bir fiziksel parametreyi veya bir kimyasal derişimi ya da biyokimyasal türleri sürekli ve tersinir olarak kaydedebilme özelliğine sahip araçtır. • En basit şekliyle mekanik, elektrokimyasal ve optik sensörlere örnek olarak, sırasıyla civa termometresi, pH cam elektrot ve rengi solmayan pH kağıt şeritler verilebilir. • Sensörleri, sinyal dönüştürücü türüne, uygulama alanına (klinik sensörler, çevre sensörleri, endüstriyel sensörler vb.,) veya boyutlarına (mikro, mini, makro, vb.,) göre değişik şekillerde sınıflandırmak mümkündür.

3. SENSÖR ÇEŞİDİ İÇERDİĞİ KİMYASAL SÜREÇ İZLENEN PARAMETRE ÖLÇÜM ŞARTLARI POTANSİYOMETRİK Eş zamanlı süreç örneğin, membran içine iyonların hareketi Hücre Potansiyeli Sıfır akım AMPEROMETRİK Bir dış potansiyel ile yürütülen elektrokimyasal rxn. Sınır akım Sabit dışı potansiyel(E) PİEZOELEKTRİK Bir yüzey tabakasının içine veya dışına maddenin hareketi Kütledeki değişim Dış a.c sinyali TERMAL Her süreç entalpi değişimini,H, içerir. Entalpi değişimi Çevreye ısı transferi olmaz OPTİK Reaktif fazın optik özelliklerinin değişmesi Absorbans, reflektans, fluoresans v.b. Dedektör yabancı ışıktan korunmalı Çizelge 1.1 SİNYAL DÖNÜŞTÜRÜRÜCÜYE GÖRE SENSÖR ÇEŞİDİNİN SINIFLANDIRILMASI

4. BİR SENSÖRÜN TEMEL BİLEŞENLERİ!!! • Sensör analiz edilen türe özgü belli bir sinyal elde edebilmeli • Sensör analiz edilen(hedef) türün değişimindeki değişmelere hassas olmalı.

5. GAZ SENSÖRÜ NEDİR? • ENBASİT HALDE BİR GAZ SENSÖRÜ GAZ MOLEKÜLLERİNİN BİR ARA YÜZEY MADDESİ İLE ARAYÜZEY OLARAK KULLANILAN ALGILAYICI MADDENİN FİZİKSEL YADA KİMYASAL ÖZELLİKLERİNDEKİ DEĞİSİMİ ALGILAYACAK BİR YAPIDIR.

6. BİR SENSÖRÜN YAPISI

7. ÇALIŞMA PRENSİBİ • SİSTEM BİR ANOT BİR KATOT VE ALGILIYACAĞINIZ MADDE İLE BELLİ ÖZELLİKLERİ DEĞİSEN BİR ELEKTROLİT ÇÖZELTİDEN OLUŞUR. • ARAYÜZEY OLARAK KULLANILAN MADDENİN İLETKENLİĞİNDEKİ DEĞİŞİMİN ÖLÇÜLMESİNE DAYANAN SENSÖRLERDE KULLANILAN TRANDUSER TİPİ İNTERDİJİTAL TRANSDUSERLERDİR. • İNTERDİJİTAL TRANSDUSER İÇ İÇE GİRMİŞ PLAKALARDAN OLUŞUR. • İNTERDİJİTAL TRANSDUSERLERİN KULLANILDIĞI GAZ SENSORLERİNDE KULLANILAN ALGILAYICI MALZEMENİN İLETKENLİĞİNİN GAZ KONSANTRASYONU İLE DEĞİŞMESİ VE BU DEĞİŞİMİN GERİ DÖNÜŞEBİLİR OLMASI YANİ ORTAMDA GAZ OLMAMASI DURUMUNDA İLETKENLİĞİN BAŞLANGREKİR.IÇ DEĞERİNE DÖNMESİ GEREKİR.

8. SİSTEME ALGILANMAK İSTENEN GAZ YOLLANDIĞINDA ŞEKİLDE GÖRÜLDÜĞÜ GİBİ GAZ KENDİNE ÖZGÜ MEMBRANDA TUTULARAK ELEKTROLİTİK ÇÖZELTİNİN KONSANTRASYONUNU DEĞİŞTİRMEKTEVE ODA VOLTAJI DEĞİŞMESİNE NEDEN OLUR VE SONUÇLAR DEDEKTÖR YARDIMIYLA ALGILANMAKTADIR.

9. SENSORDE KULLANILAN MALZEMELER • LİTERATÜRLERDE İLETKENLİK TEORİSİNE DAYANAN SENSÖRLERİNİN ÇOĞU YARIİLETKEN OKSİTLERİN DEĞİŞİK METAL VE/VEYA OKSİT KATKILI BİLEŞİMLERİNDEN OLUŞMUŞTUR. • BU MALZEMELERİN DEĞİŞİK GAZLAR İÇİN DEĞİŞİK SICAKLIKLARDA HANGİ ŞEKİLLERDE KULLANILICAKLARI LİTERATÜRDE BULUNMAKTADIR.(TABLO ?)

10. TABLE ? GAZLAR ÜZERİNDE KİMYASAL OLARAK HASSAS OLAN MALZEMELERİN BELİRLENEN GAZLAR ÜZERİNDEKİ ETKİ ALANLARI

11. GENEL ÇALIŞMA PARAMETRELERİ ÖLÇÜM ŞEKLİ KONSANTRASYON KISMİ BASINÇ V.B. ÖLÇÜM ORTAMI HAVA SU V.B SENSOR PARAMETRELERİ

12. ÖLÇME PRENSİBİ • ELEKTROKİMYASAL • AMPEROMETRİK • V.S • ÖLÇÜM HASSASİYETİ • PPM • PPB • PPT • V.B • ÖLÇÜM TEKRARLANABİLİRLİĞİ • -/+ YÜZDE HATA • SENSÖRÜN TEPKİ VERME SÜRESİ • MAKSİMUM ÖLÇÜLEBİLECEK KONSANTRASYON

13. ÇALIŞMA KOŞULLARI • ORTAMDAKİ NEM MİKTARI • SICAKLIK • ÖLÇÜLECEK MADDENİN ORTAMDAKİ KONS. • SENSÖRÜN ÖLÇMEK İSENEN MADDENİN YANINDA ORTAMDAN ÖLÇTÜĞÜ DİĞER MADDELERİN MİKTARI • ÖLÇÜLECEK MADDENİN AKIŞ HIZI