Arbetsprincipen för svavelväte H2S gasdetektorförlitar sig huvudsakligen på elektrokemisk, optisk eller halvledaravkänningsteknik. Följande är en detaljerad beskrivning av de gemensamma principerna:
Elektrokemiska sensorer är de vanligast använda, och deras princip är att detektera koncentrationen av H2S genom att använda elektrokemiska reaktioner. Det finns en elektrolyt (som en sur lösning) och tre elektroder (arbetselektrod, motelektrod och referenselektrod) inuti sensorn.
1.Arbetsprocess:
(1).H₂S-gas diffunderar naturligt in i sensorn genom det andningsbara membranet.
(2). Oxidationsreaktion sker på arbetselektroden
(3). En reduktionsreaktion inträffar på motelektroden (vanligtvis syrereduktion)
(4). Den genererade strömmen är direkt proportionell mot H₂S-koncentrationen och omvandlas till en koncentrationsavläsning genom kretsen.
2.Funktioner
(1). Den kan detektera H₂S-koncentrationer på nivån ppm (parts per million) eller till och med ppb (parts per billion) och är lämplig för att övervaka giftiga gaser med låg-koncentration (som industrisäkerhet och miljöövervakning).
(2). Den har ett selektivt svar på H2S. Genom att optimera elektrodmaterialet och elektrolyten kan interferensen från andra gaser (såsom CO, SO2) reduceras.
(3). Utströmmen har ett bra linjärt förhållande till H₂S-koncentrationen, vilket är bekvämt för signalbehandling och kalibrering.
3..Princip för halvledarsensorer: Efter att ytan av metalloxider (som SnO₂) adsorberar H₂S ändras resistansen.
H₂S reagerar med halvledarmaterial, frigör elektroner och orsakar en minskning av resistansen. Koncentrationen kan beräknas genom att mäta resistansförändringen genom en krets. Den har låg kostnad och lång livslängd, men påverkas lätt av temperatur och luftfuktighet och kräver regelbunden kalibrering.
4.Optiska sensorer (som NDIR eller kolorimetrisk metod
H₂S-molekyler har absorptionsegenskaper vid specifika infraröda våglängder (som ~3,7 μm), och koncentrationen beräknas genom att mäta dämpningen av ljusintensiteten. Gasen reagerar med kemiska reagenser (som blyacetat) för att producera färgförändringar (som svart blysulfid), och färgens djup detekteras av ett ljuskänsligt element. Dess egenskap är stark anti-interferensförmåga, men kostnaden är relativt hög och den används mest för fast industriell inspektion.