O detector de gás de dióxido de carbono é uma ferramenta importante para detectar a concentração de dióxido de carbono no ambiente e tem amplas aplicações em muitas áreas, como a indústria, a agricultura e o monitoramento da qualidade do ar interior.

Princípios básicos de funcionamento do detector de gás de dióxido de carbono:

1) Princípio de absorção de infravermelhos

1. Exposição dos princípios

- Muitos detectores de gás de dióxido de carbono trabalham com o princípio de absorção de infravermelho. As moléculas de dióxido de carbono têm propriedades especiais de absorção espectral, dentro de uma faixa de comprimentos de onda específicos de luz infravermelha, o dióxido de carbono absorve a luz infravermelha. O interior do detector é geralmente equipado com uma fonte de luz infravermelha que emite uma faixa específica de luz infravermelha que atravessa a área do gás a medir que contém dióxido de carbono. À medida que a luz infravermelha passa, as moléculas de dióxido de carbono absorvem um comprimento de onda específico de luz infravermelha, fazendo com que a intensidade da luz infravermelha mude depois de passar pelo gás.

Por exemplo, em um simples detector de dióxido de carbono infravermelho não disperso (NDIR), a luz emitida pela fonte de luz infravermelha passa pela câmara de gás que armazena amostras de gás a serem detectadas. No outro lado da câmara de gás, um sensor de infravermelho é colocado para detectar a intensidade de luz infravermelha restante após a passagem pela câmara de gás. De acordo com a Lei de Lambert-Biel, a absorção de luz é proporcional à concentração do gás, e a concentração de dióxido de carbono pode ser calculada com precisão medindo o grau de decadência da intensidade da luz infravermelha.

Exemplos de cenários de aplicação

Este detector baseado no princípio de absorção de infravermelho é amplamente utilizado no monitoramento da qualidade do ar interior. Por exemplo, em casas, escritórios e outros locais, através da instalação de tais detectores, a concentração de dióxido de carbono no interior pode ser monitorada em tempo real e, quando a concentração for muito alta, lembrar as pessoas de ventilação para garantir o ar interior fresco e saudável. Na produção industrial, para alguns processos que exigem o controle da concentração de dióxido de carbono, como a embalagem de ar condicionado no processamento de alimentos, o detector que usa este princípio pode monitorar com precisão o conteúdo de dióxido de carbono dentro da embalagem para garantir o efeito de conservação de alimentos.

2) Princípios eletroquímicos

1. Exposição dos princípios

O detector eletroquímico de dióxido de carbono usa a reação eletroquímica do dióxido de carbono com a solução de eletrólito para detectar sua concentração. No sensor do detector, geralmente há um eletrodo de trabalho, um par de eletrodos e um eletrodo de referência, bem como uma solução de eletrólito específica. Uma reação de oxidação-redução ocorre quando o gás dióxido de carbono se espalha para a superfície do sensor e entra em contato com a solução de eletrólito.

Por exemplo, em sensores eletroquímicos comuns de dióxido de carbono, o dióxido de carbono é reduzido ou oxidado na superfície do eletrodo de trabalho, gerando uma corrente que é proporcional à concentração de dióxido de carbono. Ao detectar esse sinal de corrente e depois de processar e calibrar o circuito adequado, é possível obter valores de concentração de dióxido de carbono.

Exemplos de cenários de aplicação

Na agricultura, especialmente no monitoramento de gases de efeito estufa, os detectores de dióxido de carbono de princípios eletrocímicos desempenham um papel importante. Ele pode monitorar as concentrações de dióxido de carbono dentro da estufa em tempo real, ajudando os produtores a regular racionalmente operações como ventilação e fertilização para promover a fotossíntese das plantas e melhorar o rendimento e a qualidade das culturas. Em alguns cenários médicos que exigem a detecção da concentração de dióxido de carbono nos gases respiratórios do corpo humano, como o monitoramento da função respiratória, o detector eletroquímico também tem algumas aplicações devido às suas características pequenas e portáteis.