Η αρχή λειτουργίας του υδρόθειου Ανιχνευτής αερίου H2Sβασίζεται κυρίως σε ηλεκτροχημικές, οπτικές ή ημιαγωγικές τεχνολογίες ανίχνευσης. Ακολουθεί μια λεπτομερής περιγραφή των κοινών αρχών:
Οι ηλεκτροχημικοί αισθητήρες είναι οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενοι και η αρχή τους είναι να ανιχνεύουν τη συγκέντρωση του H2S χρησιμοποιώντας ηλεκτροχημικές αντιδράσεις. Υπάρχει ένας ηλεκτρολύτης (όπως ένα όξινο διάλυμα) και τρία ηλεκτρόδια (ηλεκτρόδιο εργασίας, αντίθετο ηλεκτρόδιο και ηλεκτρόδιο αναφοράς) μέσα στον αισθητήρα.
1.Διαδικασία εργασίας:
(1). Το αέριο H2S διαχέεται φυσικά στον αισθητήρα μέσω της αναπνέουσας μεμβράνης.
(2). Η αντίδραση οξείδωσης συμβαίνει στο ηλεκτρόδιο εργασίας
(3). Μια αντίδραση μείωσης εμφανίζεται στο αντίθετο ηλεκτρόδιο (συνήθως μείωση οξυγόνου)
(4). Το παραγόμενο ρεύμα είναι ευθέως ανάλογο με τη συγκέντρωση H2S και μετατρέπεται σε ένδειξη συγκέντρωσης μέσω του κυκλώματος.
2. Χαρακτηριστικά
(1). Μπορεί να ανιχνεύσει συγκεντρώσεις H2S σε επίπεδο ppm (μέρη ανά εκατομμύριο) ή ακόμα και ppb (μέρη ανά δισεκατομμύριο) και είναι κατάλληλο για παρακολούθηση τοξικών αερίων χαμηλής-συγκέντρωσης (όπως η βιομηχανική ασφάλεια και η παρακολούθηση του περιβάλλοντος).
(2). Έχει επιλεκτική απόκριση στο H2S. Με τη βελτιστοποίηση του υλικού του ηλεκτροδίου και του ηλεκτρολύτη, η παρεμβολή άλλων αερίων (όπως CO, SO2) μπορεί να μειωθεί.
(3). Το ρεύμα εξόδου έχει μια καλή γραμμική σχέση με τη συγκέντρωση H2S, η οποία είναι βολική για την επεξεργασία σήματος και τη βαθμονόμηση.
3..Αρχή των αισθητήρων ημιαγωγών: Αφού η επιφάνεια των οξειδίων μετάλλων (όπως το SnO2) προσροφήσει H2S, η αντίσταση αλλάζει.
Το H2S αντιδρά με ημιαγωγικά υλικά, απελευθερώνοντας ηλεκτρόνια και προκαλώντας μείωση της αντίστασης. Η συγκέντρωση μπορεί να υπολογιστεί μετρώντας την αλλαγή αντίστασης μέσω ενός κυκλώματος. Έχει χαμηλό κόστος και μεγάλη διάρκεια ζωής, αλλά επηρεάζεται εύκολα από τη θερμοκρασία και την υγρασία και απαιτεί τακτική βαθμονόμηση.
4. Οπτικοί αισθητήρες (όπως NDIR ή χρωματομετρική μέθοδος
Τα μόρια H2S έχουν χαρακτηριστικά απορρόφησης σε συγκεκριμένα υπέρυθρα μήκη κύματος (όπως ~3,7 μm) και η συγκέντρωση υπολογίζεται μετρώντας την εξασθένηση της έντασης του φωτός. Το αέριο αντιδρά με χημικά αντιδραστήρια (όπως ο οξικός μόλυβδος) για να παράγει χρωματικές αλλαγές (όπως ο μαύρος θειούχος μολύβδου) και το βάθος του χρώματος ανιχνεύεται από ένα φωτοευαίσθητο στοιχείο. Το χαρακτηριστικό του είναι η ισχυρή αντι-ικανότητα παρεμβολών, αλλά το κόστος είναι σχετικά υψηλό και χρησιμοποιείται κυρίως για σταθερή βιομηχανική επιθεώρηση.