O principal detector de ozônio portátil atualmente usa principalmente os seguintes dois princípios de funcionamento, cenários de aplicação e precisão são diferentes:

Princípio do sensor eletroquímico (muito utilizado)

Esta é a tecnologia principal dos dispositivos portáteis atuais, que geram sinais elétricos através da reação do ozônio com os produtos químicos internos do sensor, com o processo específico dividido em quatro etapas:

Entrada de gás: o gás de ozônio se espalha através da entrada de ar do detector (filtro de poeira / dispositivo de desumidificação) para a área do eletrodo de indução dentro do sensor eletroquímico.

Reações eletroquímicas: os eletrodos de trabalho dentro do sensor reagem oxidativamente com o ozônio (o ozônio é reduzido), ao mesmo tempo que geram um sinal de corrente fraco, e a intensidade da corrente está linearmente positivamente relacionada com a concentração de ozônio (quanto maior a concentração, maior a corrente).

Conversão de sinal: a corrente fraca da saída do sensor é processada pelo circuito de amplificação interno do detector, o módulo de conversão A / D, e convertida em um sinal digital cálculável.

Visualização de dados: o processador converte o sinal digital em valores de concentração de ozônio (geralmente em ppm ou mg/m³) de acordo com a curva de calibração predefinida (calibrada antecipadamente com o gás de ozônio padrão) e, finalmente, é exibido em tempo real na tela.

As vantagens deste princípio são a velocidade de resposta rápida (geralmente < 30 segundos), o pequeno volume e o baixo consumo de energia, adequados para a detecção rápida no campo; A desvantagem é que o sensor tem uma vida útil (1-2 anos), precisa de calibração regular e é vulnerável a fatores ambientais como umidade e temperatura.

Princípio de absorção ultravioleta (cena de alta precisão)

Com base nas propriedades físicas de "absorção seletiva do ozônio de raios ultravioletas de comprimento de onda específico", a precisão é mais alta e é comum em cenários que exigem resultados de teste rigorosos, o fluxo de trabalho é o seguinte:

Emissão de luz: a fonte de luz ultravioleta dentro do detector (geralmente emite raios ultravioletas de 254nm de comprimento de onda, que o ozônio absorve fortemente) emite luz ultravioleta estável para a câmara de gás de detecção.

Absorção de gás: Quando o gás de ozônio a ser detectado entra na câmara de gás, parte da luz ultravioleta é absorvida pelo ozônio, e a absorção segue a lei de Lambert-Biel (ou seja, o grau de absorção é proporcional à concentração de ozônio e ao comprimento da câmara de gás).

Detecção de sinal: o detector ultravioleta no outro extremo da câmara de gás recebe a luz ultravioleta restante após a absorção e converte o sinal de luz em sinal elétrico, e quanto mais luz não absorvida, mais forte o sinal elétrico (associado negativamente à concentração de ozônio).

Cálculo de concentração: o processador compara as diferenças de sinal elétrico quando "com ozônio" e "sem ozônio", combinando os parâmetros da câmara de gás e a fórmula da lei para calcular e exibir a concentração de ozônio.

As vantagens deste princípio são a alta precisão (erro geralmente < 2%), a longa vida útil do sensor (3-5 anos) e a forte capacidade anti-interferência; A desvantagem é que o tamanho do dispositivo é relativamente grande, o consumo de energia é alto e o custo é maior, e alguns dispositivos portáteis usam módulos ultravioletas simplificados para equilibrar portabilidade e precisão.