Ազոտի օքսիդի սենսորի մարտահրավերները

Դաժան միջավայր

Այրման միջավայրի բարձր ջերմաստիճանի պատճառով կարող են գործել միայն որոշակի տեսակի նյութեր On-site. Մեծամասնությունը NOx մշակված սենսորները պատրաստված են խեցեգործական տեսակի մետաղական օքսիդներ, որոնցից ամենատարածվածն է իտտրիա- կայունացված ցիրկոնիա (YSZ), որը ներկայումս օգտագործվում է տասնամյակներ թթվածնի սենսոր. YSZ-ը սեղմվում է խիտ կերամիկայի մեջ և փոխանցում է թթվածնի իոնները (O²⁻) պոչամբարի բարձր ջերմաստիճաններում, ինչպիսիք են 400 °C և ավելի բարձր ջերմաստիճանում: Սենսորից ազդանշան ստանալու համար մի զույգ բարձր ջերմաստիճանի էլեկտրոդներ, ինչպիսիք են ազնիվ մետաղները (պլատինե, ոսկիԿամ ՊԱԼԱԴԻՈՒՄ) կամ այլ մետաղական օքսիդներ տեղադրվում են մակերեսի վրա, և էլեկտրական ազդանշանը, ինչպիսին է լարման կամ հոսանքի փոփոխությունը, չափվում է որպես ֆունկցիա։ NOx համակենտրոնացումը:

Պահանջվում է բարձր զգայունություն և ամրություն

NO-ի մակարդակները մոտ 100–2000 ppm են (մասեր մեկ միլիոնով) և ՈՉ₂ 20–200 ppm 1–10% Օ–ի սահմաններում₂. Սենսորը պետք է շատ զգայուն լինի այս մակարդակները վերցնելու համար:

Սենսորների մշակման հիմնական մարտահրավերներն են ընտրողականությունը, զգայունությունը, կայունությունը, վերարտադրելիությունը, արձագանքման ժամանակը, հայտնաբերման սահմանը և արժեքը: Բացի այդ, այրման կոշտ միջավայրի պատճառով, գազի հոսքի բարձր արագությունը կարող է սառեցնել սենսորը, որը փոխում է ազդանշանը կամ ժամանակի ընթացքում կարող է շերտազատել էլեկտրոդները և մութ մասնիկները կարող են քայքայել նյութերը:

Նման գազի սենսորների առաջ ծառացած հիմնական մարտահրավերներից մեկը խոնավությունն է: Ազդանշանի արձագանքման հարաբերական ազդեցությունը խիստ սուբյեկտիվ է սենսորի տեսակից: Էլեկտրաքիմիական սենսորները հիմնականում պաշտպանված են խոնավության ազդեցությունից, քանի որ ջրի մոլեկուլները օգնում են կարգավորել էլեկտրոլիտի կոնցենտրացիան, սակայն չոր գազի երկարատև ազդեցությունը կարող է նվազեցնել էլեկտրոլիտի լուծիչի կոնցենտրացիան: Գազի սենսորներում նկատվել է խաչաձև զգայունության բարձր քանակ՝ թիրախային գազերի և ջրի մոլեկուլների միջև էլեկտրոնների փոխանակման մեխանիզմի նմանության պատճառով: