.. - 200 мВ) для вимірювання концентрацій NO 2 і SO2;
S (NO 2) з потенціалом V в РO - 2 (200300 мВ) для вимірювання концентрацій NO 2 і NO;
S (SO 2) з потенціалом V в РВ-З (- 200, .. - 100 мВ) для вимірювання концентрації NO 2 і SO 2.
Малюнок 5,1 Залежність чутливості S сенсорів від потенціалу V на робочому електроді: а - сенсор S (NO 2), б - сенсор S (SO 2)
У зв'язку зі складністю вибору ефективних селективних фільтрів на рівні ppb-концентрацій для газової суміші NO 2 - NO - SO 2 були проаналізували варіанти установовкі на кожен з сенсорів фільтра, здатного поглинути тільки SO2 з газової суміші (молекулярне сито 4А)
Результати моделювання одночасного вимірювання концентрацій багатокомпонентної газової суміші з використанням електрохімічних сенсорів з неповною селективністю представлені в таблиці, де введені наступні позначення: З i, - концентрація газу в суміші; ;- Концентрація газу, виміряна за допомогою МСГА; si - середньоквадратичне відхилення;- 95% -ний довірчий інтервал;- Відносна похибка вимірювання. (Жирним шрифтом виділені варіанти з аномально великою помилкою вимірювання.)
Номер ізмеренійГаз З i, ppb, ppbs i, ppb, ppb,% Прімечаніе1NO 2 SO 2 NO100 34 1100 34 11,1 1,4 0,698 ... 103 31 ... 37 0 ... 2,02 10 100Без фільтровNO 2 SO 2 NO100 34 1100 34 1,11,1 1,4 0,698 ... 102 31 ... 37 - 0,1 ... 2,42 8 109Фільтр SO 2 на S (NO 2), РО - 1NO 2 SO 2 NO100 34 1100 34 1,10,8 8,3 0,499 ... 102 17 ... 53 0,3 ... 1,82 49 68Фільтр SO 2 на S (NO 2) , РО - 32NO 2 SO 2 NO100 100 1100 100 0,91,1 1,3 0,698 ... 102 98 ... 102 - 0,2 ... 2,02 2,5 120Без фільтровNO 2 SO 2 NO100 100 1100 100 11,2 1,6 0,698 ... 103 98 ... 104 - 0,2 ... 2,12 3 121Фільтр SO 2 на S (NO 2), РО - 1NO 2 SO 2 NO100 100 +1100 100 11, 1 7,8 0,698 ... 103 87 ... 117 0 ... 2,122 15 105Фільтр SO 2 на S (NO 2), РО - 33NO 2 SO 2 NO100 1 1101 2,0 0,81,1 2,1 0,599... 103 - 2,2 ... 6,1 - 0,1 ... 2,02,1 210 117Без фільтровNO 2 SO 2 NO100 1 1101 1,6 1,61,1 2,3 0,599 ... 103- 3,0 ... 6,1 0,1 ... 2,02,5 10268 82Фільтр SO 2 на S (NO 2), РО - 1NO 2 SO 2 NO100 +1 1100 - 0,2 11,3 8, 0 0,598 ... 103 - 17,3 ... 17,0 0,2 ... 2,02,2 630 2,4Фільтр SO 2 на S (NO 2), РО - 34NO 2 SO 2 NO100 1 100100 0 , 5 1001,1 1,6 1,298 ... 102 - 2,6 ... 3,6 98 ... 1021,8 191 2,8Без фільтровNO 2 SO 2 NO100 1 100101 1,7 1000,9 1,7 1,499 ... 102 - 13 ... 4,9 98 ... 1032,2 630 2,4Фільтр SO 2 на S (NO 2), РО - 1NO 2 SO 2 NO100 1 100100 0,9 1001,3 10, 4 1,298 ... 103 - 19 ... 21 98 ... 1032,5 2115 2,4Фільтр SO 2 на S (NO 2), РВ - 3
Як відомо, для МСГА, побудованих на сенсорах з неповною селективністю, відзначається значне зниження точності визначення малих концентрацій окремих компонентів у присутності великих концентрацій" заважають" компонентів. З аналізу даних, представлених в таблиці, випливає, що використання селективного фільтра на SO 2 аж ніяк не призводить до більшої точності вимірювань, в чому неважко переконатися при порівнянні результатів вимірювань № 3 і 4 для малих концентрацій SO 2 і NO на тлі великих концентрацій NО 2 [4]
6. Сенсорний селективний газоаналізатор
Створення газоаналізаторів сірководню пов'язане з численними технічними труднощами. Справа в тому, що чутливий елемент (сенсор) концентрації H 2 S будь-якого типу деградує ( отруюється ) згодом через хімічної активності H 2 S. У випадку, коли газоаналізатори використовуються в екологічному моніторингу, проблема ускладнюється тим, що гранично допустимі концентрації (ГДК) для H 2 S дуже малі (5 ppb для санітарної зони) спостереження при високій чутливості сенсора нею важко скористатися в реальних умовах роботи приладу зміна зовнішніх умов (температури, вологості, тиску) і особливо вплив присутніх в атмосфері газів можуть нівелювати притаманну сенсору високу чутливість до H 2 S. Поки проблема вимірювань малих концентрацій H 2 S вирішується за допомогою газоаналізаторів, заснованих на резонансних явищах. Але прилади такого типу дуже складні, громіздкі і дороги Високочутливі селективні прилади з сенсорними датчиками до H 2 S ще не існують.
Нещодавно авторам вдалося вирішити завдання створення сенсорного газоаналізатора малих концентрацій сірководню на основі МДП-сенсора метал - діелектрик - напівпровідник (МДП). Нижче описаний прилад такого типу. Але перш ніж обговорювати конкретні можливості приладу, нагадаємо коротко принцип роботи МДП-сенсора. Схема його пристрою показана на рис. 6,1.
Малюнок 6,1. Схема пристрою МДП-сенсора:
, 3 - ізолятори; 2 - резистор-нагрівач; 4 - терморезистор; 5 - метал (Pd); 6 - діелектрик; 7 - напівпровідник;
Сенсор складається з пластинки кремнію 7, на яку нанесений ...
