Prinsip kerja dari detektor gas cl2 tetapterutama didasarkan pada teknologi penyerapan elektrokimia atau inframerah. Intinya adalah mengubah konsentrasi klorin menjadi sinyal yang dapat diukur melalui reaksi kimia atau sifat optik. Dengan rincian sebagai berikut:
1. Prinsip elektrokimia: Klorin memasuki sensor melalui membran bernapas dan mengalami reaksi redoks dengan elektrolit antara elektroda kerja dan elektroda referensi; arus yang dihasilkan berhubungan linier dengan konsentrasi klorin. Arus mikro diproses oleh rangkaian amplifikasi, diubah menjadi sinyal tegangan, dan kemudian mengeluarkan nilai konsentrasi digital melalui konversi analog-ke-digital.
(1).Komponen inti
Membran bernapas: Secara selektif menyerap molekul klorin dan menghalangi gangguan debu/uap air
Elektroda kerja: Mengkatalisis reaksi reduksi klorin (bahan emas/platinum)
Counter elektroda: Menjaga keseimbangan muatan (bahan timbal atau karbon yang umum digunakan)
Elektrolit: Menyediakan-media penghantar ion (polimer cair atau padat)
Pemroses sinyal: Memperkuat arus mikro dan menyelaraskannya menjadi pembacaan konsentrasi
(2).Karakteristik kinerja
①. Sensitivitas: Batas deteksi serendah 0,001ppm (bagian per juta), waktu respons Kurang dari atau sama dengan 30 detik.
②. Selektivitas: Desain elektroda khusus dapat menekan pengaruh gas pengganggu seperti hidrogen sulfida dan sulfur dioksida.
③. Stabilitas: Sirkuit kompensasi suhu konstan mengurangi kesalahan yang disebabkan oleh fluktuasi suhu dan kelembaban lingkungan.
④. Umur: Masa pakai tipikal adalah 2-3 tahun (dalam kondisi kerja normal).
2. Prinsip serapan inframerah: Berdasarkan teknologi spektroskopi serapan inframerah, molekul klorin (Cl₂) memiliki pita serapan inframerah tertentu. Ketika cahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya inframerah melewati sampel gas yang mengandung klorin, molekul klorin akan menyerap cahaya inframerah dengan panjang gelombang tertentu, sehingga mengakibatkan redaman intensitas cahaya yang ditransmisikan. Tingkat redaman intensitas cahaya yang ditransmisikan secara eksponensial berhubungan dengan konsentrasi klorin, sehingga langsung menghitung konsentrasinya. Proses deteksi sinyal seperti di bawah ini:
(1).Sumber cahaya inframerah: memancarkan cahaya inframerah broadband terus menerus (lampu filamen tungsten yang umum digunakan, batang karbon silikon).
(2).Sistem filter: menyaring karakteristik panjang gelombang serapan klorin (seperti pita inframerah tengah tertentu) melalui filter interferensi atau monokromator.
(3).Pengambilan sampel kamar gas: Gas yang akan diuji memasuki kamar gas dan menyerap energi inframerah dari panjang gelombang target.
(4).Konversi detektor: Cahaya inframerah yang tersisa diterima oleh termopile, piroelektrik, dan detektor lainnya dan diubah menjadi sinyal listrik.
(5).Perhitungan konsentrasi: Mikroprosesor menghitung nilai konsentrasi klorin dengan mengukur redaman intensitas cahaya pada alat pengukur.
(6).Perbandingan keuntungan: Prinsip elektrokimia memiliki respons cepat dan sensitivitas tinggi, yang cocok untuk pemantauan-waktu nyata; prinsip inframerah memiliki anti-interferensi yang kuat dan cocok untuk lingkungan yang kompleks.