مبدأ العمل كاشف غاز cl2 ثابتيعتمد بشكل أساسي على تكنولوجيا الامتصاص الكهروكيميائية أو الأشعة تحت الحمراء. جوهر الأمر هو تحويل تركيز الكلور إلى إشارة قابلة للقياس من خلال التفاعل الكيميائي أو الخصائص البصرية. التفاصيل هي كما يلي:
1. المبدأ الكهروكيميائي: يدخل الكلور إلى المستشعر من خلال الغشاء القابل للتنفس ويخضع لتفاعل الأكسدة والاختزال مع المنحل بالكهرباء بين القطب العامل والقطب المرجعي؛ يرتبط التيار المتولد خطيًا بتركيز الكلور. تتم معالجة التيار الصغير بواسطة دائرة التضخيم، وتحويله إلى إشارة جهد، ثم إخراج قيمة تركيز رقمية من خلال التحويل التناظري - إلى - الرقمي.
(1).المكونات الأساسية
غشاء مسامي: يتخلل جزيئات الكلور بشكل انتقائي ويمنع تداخل الغبار/بخار الماء
القطب العامل: يحفز تفاعل اختزال الكلور (مادة الذهب/البلاتين)
القطب المضاد: يحافظ على توازن الشحن (مواد الرصاص أو الكربون شائعة الاستخدام)
الإلكتروليت: يوفر وسطًا موصلاً للأيونات-(بوليمر سائل أو صلب)
معالج الإشارة: يقوم بتضخيم التيار الجزئي وتحويله إلى قراءات تركيز خطية
(2).خصائص الأداء
①. الحساسية: حد الكشف يصل إلى 0.001 جزء في المليون (جزء في المليون)، وقت الاستجابة أقل من أو يساوي 30 ثانية.
②. الانتقائية: يمكن لتصميم القطب الخاص أن يمنع تأثير الغازات المتداخلة مثل كبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكبريت.
③. الاستقرار: تعمل دائرة تعويض درجة الحرارة الثابتة على تقليل الخطأ الناتج عن تقلبات درجة الحرارة والرطوبة البيئية.
④. العمر الافتراضي: مدة الخدمة النموذجية هي 2-3 سنوات (في ظل ظروف العمل العادية).
2. مبدأ امتصاص الأشعة تحت الحمراء: استنادًا إلى تقنية التحليل الطيفي لامتصاص الأشعة تحت الحمراء، تمتلك جزيئات الكلور (Cl₂) نطاق امتصاص محدد للأشعة تحت الحمراء. عندما يمر الضوء المنبعث من مصدر ضوء الأشعة تحت الحمراء عبر عينة الغاز التي تحتوي على الكلور، فإن جزيء الكلور سوف يمتص ضوء الأشعة تحت الحمراء بطول موجة محدد، مما يؤدي إلى تخفيف شدة الضوء المنقولة. ترتبط درجة التوهين لشدة الضوء المنقولة بشكل كبير بتركيز الكلور، وبالتالي يتم حساب التركيز مباشرة. عملية الكشف عن الإشارة على النحو التالي:
(1). مصدر ضوء الأشعة تحت الحمراء: ينبعث ضوء الأشعة تحت الحمراء ذات النطاق العريض المستمر (يشيع استخدام مصباح خيوط التنغستن، قضيب الكربون السيليكون).
(2). نظام التصفية: تصفية الطول الموجي المميز للامتصاص للكلور (مثل نطاق الأشعة تحت الحمراء المتوسط -) من خلال مرشح التداخل أو جهاز أحادي اللون.
(3). أخذ عينات من غرفة الغاز: يدخل الغاز المراد اختباره إلى غرفة الغاز ويمتص طاقة الأشعة تحت الحمراء للطول الموجي المستهدف.
(4).تحويل الكاشف: يتم استقبال ضوء الأشعة تحت الحمراء المتبقي بواسطة أجهزة الكشف الحرارية والكهروضوئية وغيرها ويتم تحويلها إلى إشارات كهربائية.
(5).حساب التركيز: يقوم المعالج الدقيق بحساب قيمة تركيز الكلور عن طريق قياس توهين شدة الضوء لجهاز القياس.
(6).مقارنة المزايا: يتمتع المبدأ الكهروكيميائي باستجابة سريعة وحساسية عالية، وهو مناسب لمراقبة الوقت الحقيقي-؛ يتمتع مبدأ الأشعة تحت الحمراء بمقاومة قوية للتداخل-وهو مناسب للبيئات المعقدة.