Qu’est-ce qu’un capteur de gaz ?
Les capteurs de gaz sont des capteurs permettant de détecter les gaz invisibles présents dans l’air.
Ils sont utilisés dans de nombreuses industries telles que l’équipement industriel, l’équipement automobile et les appareils ménagers en raison de l’utilisation de l’IdO, de la protection de l’environnement et de l’économie d’énergie au cours des dernières années. Les capteurs de gaz sont également utilisés pour détecter les composants odorants et la pollution de l’air.
Ils peuvent détecter une large gamme de composés en utilisant des réactions chimiques et des phénomènes physiques. Les différentes méthodes de détection des capteurs de gaz comprennent les méthodes à semi-conducteurs, à combustion catalytique, électrochimiques et infrarouges.
Utilisations des capteurs de gaz
Les capteurs de gaz ont un large éventail d’applications et sont utilisés dans diverses industries, notamment dans l’équipement industriel, l’équipement automobile et les appareils ménagers. Quelques exemples sont donnés ci-dessous :
- Équipements industriels
Prévention des accidents liés au gaz par la détection des fuites de gaz.
Surveillance de la pollution de l’air, de la production des usines chimiques et des émissions des moteurs à combustion. - Automobiles
Les capteurs de gaz sont utilisés comme capteurs de gaz d’échappement tels que les capteurs d’oxygène, les capteurs de NOx et les capteurs de particules dans les systèmes de purification des gaz d’échappement pour lutter contre les problèmes environnementaux. - Appareils ménagers
Les purificateurs d’air sont équipés de capteurs de gaz pour détecter les odeurs telles que celles du tabac, des cosmétiques, de l’alcool et des animaux domestiques.
Principe des capteurs de gaz
Il existe plusieurs types de capteurs de gaz, chacun ayant un principe différent. Les principes de quatre des types de capteurs de gaz les plus courants sont expliqués ci-dessous.
1. Capteurs de gaz à semi-conducteurs
Les capteurs de gaz à semi-conducteurs utilisent les propriétés des matériaux semi-conducteurs et sont disponibles en deux types principaux. Tout d’abord, les capteurs à adsorption utilisent le changement de résistance qui se produit lorsqu’un gaz est adsorbé sur la surface d’un semi-conducteur d’oxyde. L’oxyde d’étain et d’autres matériaux sont utilisés.
Le deuxième type de capteur de gaz à semi-conducteur est le type redox. Les capteurs redox utilisent la propriété des changements de résistance lorsque l’atmosphère devient réductrice ou oxydante. Les gaz sont détectés à partir du changement de résistance causé par l’adsorption du gaz à détecter sur la surface du semi-conducteur à oxyde métallique.
2. Capteurs de gaz à combustion catalytique
Les capteurs de gaz à combustion catalytique utilisent le phénomène par lequel les gaz combustibles tels que l’hydrogène, les hydrocarbures et le monoxyde de carbone réagissent avec l’oxygène de l’air sur un catalyseur d’oxydation, générant ainsi de la chaleur lors de la combustion catalytique. La quantité de chaleur générée est proportionnelle à la concentration du gaz et est donc utilisée pour détecter les gaz combustibles.
3. Capteurs de gaz électrochimiques (type électrolyse à potentiel constant)
Les capteurs de gaz électrochimiques sont des capteurs de gaz qui utilisent une membrane perméable au gaz pour absorber le gaz dans l’électrolyte et produire une réaction électrochimique du gaz. Ils se composent d’une électrode de détection, d’une contre-électrode et d’un électrolyte dans lequel se produit une réaction d’oxydoréduction. Lorsque le gaz à détecter est présent, une réaction chimique se produit sur le catalyseur. Le courant de court-circuit est quantifié lorsque l’électrode de détection et la contre-électrode sont connectées.
4. Capteurs de gaz à infrarouge
Les capteurs de gaz à infrarouge utilisent le fait que de nombreux gaz absorbent leurs propres longueurs d’onde spécifiques. Ils sont également appelés capteurs de gaz NDIR (non-dispersive infra-red).
Types de capteurs de gaz
Cette section décrit les différents types de capteurs de gaz et les gaz qu’ils détectent.
1. Capteurs de gaz à semi-conducteurs
Gaz de pétrole liquéfié, gaz de ville, monoxyde de carbone, hydrogène, oxygène, alcool, fréon, etc.
2. Capteurs de gaz à combustion catalytique
Hydrogène gazeux, hydrocarbures gazeux, monoxyde de carbone et autres gaz combustibles.
3. Capteurs de gaz électrochimiques
Monoxyde de carbone, gaz de dopage des semi-conducteurs tels que l’arsine et l’osfine, NOx et gaz sulfurés.
4. Capteurs de gaz à infrarouge
Dioxyde de carbone, monoxyde de carbone, hydrogène carbonique, gaz réfrigérants, monoxyde d’azote, dioxyde de soufre, hexafluorure de soufre, éthanol, etc.
5. Capteurs de gaz à conductivité thermique
Hydrogène gazeux, dioxyde de carbone, hélium gazeux, méthane gazeux.