كاشف غاز ثاني أكسيد الكربون هو أداة هامة للكشف عن تركيز ثاني أكسيد الكربون في البيئة ، ويستخدم على نطاق واسع في العديد من المجالات ، مثل الصناعة والزراعة ، ورصد نوعية الهواء في الأماكن المغلقة ، وهلم جرا .

المبدأ الأساسي للكشف عن غاز ثاني أكسيد الكربون :

( أ ) مبدأ امتصاص الأشعة تحت الحمراء

1 - شرح المبادئ

- يعمل العديد من أجهزة الكشف عن غاز ثاني أكسيد الكربون باستخدام مبدأ امتصاص الأشعة تحت الحمراء . جزيء ثاني أكسيد الكربون لديها خصائص امتصاص الطيف خاصة ، في نطاق الطول الموجي للأشعة تحت الحمراء ، ثاني أكسيد الكربون سوف تمتص الأشعة تحت الحمراء . مصدر ضوء الأشعة تحت الحمراء التي تنبعث منها ضوء الأشعة تحت الحمراء في نطاقات محددة من خلال المنطقة التي تحتوي على غاز ثاني أكسيد الكربون يمكن قياسها . عندما يمر الضوء الأحمر ، جزيء ثاني أكسيد الكربون يمتص ضوء الأشعة تحت الحمراء من طول موجة معينة ، مما تسبب في كثافة الأشعة تحت الحمراء من خلال تغيير الغاز .

- على سبيل المثال ، في جهاز بسيط للكشف عن ثاني أكسيد الكربون غير المشتت بالأشعة تحت الحمراء ( NDIR ) ، يمر الضوء المنبعث من مصدر الأشعة تحت الحمراء من خلال غرفة الغاز ، حيث يتم تخزين عينات الغاز المراد الكشف عنها . الجانب الآخر من غرفة الهواء يتم توفيرها مع جهاز استشعار الأشعة تحت الحمراء للكشف عن كثافة الأشعة تحت الحمراء المتبقية بعد اختراق غرفة الهواء . حسب قانون لامبرت بيل ، الامتصاصية يتناسب مع تركيز الغاز - تركيز ثاني أكسيد الكربون يمكن حسابها بدقة من خلال قياس شدة الضوء تحت الحمراء التوهين .

2 . تطبيق المشهد على سبيل المثال

- هذا النوع من كاشف على أساس مبدأ امتصاص الأشعة تحت الحمراء يستخدم على نطاق واسع في رصد نوعية الهواء في الأماكن المغلقة . على سبيل المثال ، في أماكن مثل المنزل ، المكتب ، وما إلى ذلك ، من خلال تركيب جهاز الكشف عن تركيز ثاني أكسيد الكربون في الأماكن المغلقة يمكن رصدها في الوقت الحقيقي ، عندما يكون تركيز عال جدا ، الناس يمكن أن يكون تذكير التهوية لضمان نظافة الهواء في الأماكن المغلقة والصحة . في الإنتاج الصناعي ، بعض العمليات التكنولوجية التي تحتاج إلى التحكم في تركيز ثاني أكسيد الكربون ، مثل تعديل جو التعبئة والتغليف في تجهيز الأغذية ، للكشف عن استخدام هذا المبدأ يمكن أن دقة رصد محتوى ثاني أكسيد الكربون في التعبئة والتغليف ، وضمان الحفاظ على تأثير الغذاء .

` 2 ` مبادئ الكيمياء الكهربائية

1 - شرح المبادئ

- يستخدم جهاز الكشف عن غاز ثاني أكسيد الكربون الكهروكيميائي رد فعل الكهروكيميائية بين ثاني أكسيد الكربون والحل المنحل بالكهرباء للكشف عن تركيزه . في أجهزة الاستشعار من اختبار ، وعادة ما يكون هناك عمل القطب ، القطب العداد و القطب المرجعي ، و خاصة بالكهرباء الحل . الأكسدة يحدث عندما ينتشر غاز ثاني أكسيد الكربون على سطح أجهزة الاستشعار في اتصال مع المنحل بالكهرباء الحل .

- على سبيل المثال ، في أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية ثاني أكسيد الكربون ، ثاني أكسيد الكربون هو خفض أو المؤكسدة على سطح العمل الكهربائي ، الذي يولد تيار كهربائي يتناسب مع تركيز ثاني أكسيد الكربون . تركيز ثاني أكسيد الكربون يمكن الحصول عليها عن طريق الكشف عن الإشارات الحالية ومعايرة الدوائر المقابلة . . . . . . .

2 . تطبيق المشهد على سبيل المثال

- في مجال الزراعة ، ولا سيما في مجال رصد غازات الدفيئة ، تؤدي المبادئ الكهروكيميائية للكشف عن ثاني أكسيد الكربون دورا هاما . فائدة نموذج يمكن رصد تركيز ثاني أكسيد الكربون في غرفة قياس درجة الحرارة في الوقت الحقيقي ، يمكن أن تساعد المزارعين على تنظيم عملية التهوية والتسميد بشكل معقول ، وما إلى ذلك ، من أجل تعزيز عملية التمثيل الضوئي للنباتات ، وتحسين محصول وجودة المحاصيل . في بعض الحالات الطبية التي تحتاج إلى الكشف عن تركيز ثاني أكسيد الكربون في جسم الإنسان الزفير الغاز ، مثل رصد وظيفة الجهاز التنفسي ، الكهروكيميائية للكشف عن بعض التطبيقات بسبب صغر حجمها وقابليتها للاستخدام .