Көмүр кычкыл газы – түссүз жана жытсыз газ. Ал атмосферанын эң маанилүү компоненттеринин бири. Фотосинтездин негизги реактиви катары КӨМҮР кычкыл газынын концентрациясы өсүмдүктөрдүн фотосинтездик эффективдүүлүгүнө түздөн-түз байланыштуу жана өсүмдүктөрдүн өсүшүн жана өнүгүшүн, жетилүү стадиясын, стресске туруктуулугун, сапатын жана түшүмүн аныктайт. Бирок анын өтө көп болушу парник эффектин жана башка кесепеттерди гана жаратпастан, адамдын ден соолугуна да зыян келтирет. 0,3 пайызда адамдарда баш оору байкалат, ал эми 4-5 пайызда баш айлануу пайда болот. Ички чөйрө, айрыкча кондиционерленген бөлмөлөрдө, салыштырмалуу жабык болот. Эгерде көп убакыт бою желдетүү болбосо, көмүр кычкыл газынын концентрациясы акырындык менен жогорулайт, бул адамдын ден соолугуна зыяндуу. 2003-жылы киргизилген имараттын ичиндеги абанын сапатынын стандартына ылайык, көмүр кычкыл газынын орточо күнүмдүк курамынын көлөмдүк үлүшүнүн стандарттык мааниси 0,1% дан ашпашы керек.
Илим менен техниканын тынымсыз өнүгүшү, адамдардын жашоо деңгээлинин жогорулашы жана айлана-чөйрөнү коргоого, көмүр кычкыл газынын көлөмүн сандык көзөмөлдөөгө жана көзөмөлдөөгө көңүл буруунун күчөшү менен кондиционерлөө, айыл чарбасы, медициналык жардам, автомобиль куруу жана айлана-чөйрөнү коргоо тармактарында суроо-талаптын өсүшү байкалууда.Көмүр кычкыл газынын сенсорлору өнөр жайда, айыл чарбасында, улуттук коргонууда, медицинада жана саламаттыкты сактоодо, айлана-чөйрөнү коргоодо, аэрокосмостук жана башка тармактарда кеңири колдонулат.
Көмүр кычкыл газынын сенсорунун иштөө принциби төмөндө келтирилген.
Ар бир заттын өзүнө мүнөздүү жаркыраган сызык спектри жана ошого жараша сиңирүү спектрлери бар, ошондой эле көмүр кычкыл газынын молекулалары да ошондой. Керамикалык материалдардын торчо термелүүсү жана электрондордун кыймылы тоскоолдук таасирин тийгизет, температура көтөрүлөт, торчо термелүүсү күчөйт, амплитудасы жогорулайт, тоскоолдук электронунун аракети күчөйт. Газды селективдүү сиңирүү теориясына ылайык, жарык булагынын эмиссия толкун узундугу газдын сиңирүү толкун узундугуна дал келгенде, резонанстык сиңирүү пайда болот жана анын сиңирүү интенсивдүүлүгү газдын концентрациясына байланыштуу. Газдын концентрациясын жарыктын сиңирүү интенсивдүүлүгүн өлчөө менен өлчөөгө болот.
Учурда көмүр кычкыл газынын сенсорлорунун көптөгөн түрлөрү бар, анын ичинде жылуулук өткөрүмдүүлүгүнүн түрү, денситометрдин түрү, нурлануунун сиңирүү түрү, электр өткөрүмдүүлүгүнүн түрү, химиялык сиңирүү түрү, электрохимиялык түрү, хроматография түрү, массалык спектрдин түрү, инфракызыл оптикалык түрү жана башкалар.
Инфракызыл абсорбциялык көмүр кычкыл газынын сенсору газдын абсорбция спектри ар кандай заттарга жараша өзгөрөт деген принципке негизделген. Көмүр кычкыл газынын сенсору инфракызыл лампа айдоочусунун схемасын туруктуу инфракызыл тилкеде башкаруу аркылуу, сыналып жаткан газдын абсорбциясын, инфракызыл жарыктын амплитудасынын өзгөрүшүн, газдын концентрациясынын өзгөрүшүн текшерүү аркылуу кайрадан эсептеп чыгат, чыпкалоодон кийин сенсордун чыгуучу сигналы, күчөтүлгөн иштетүү жана ADC чогултуу жана конвертациялоо аркылуу микропроцессорго киргизилет, микропроцессордук система чогултулган маалыматтарга ылайык тиешелүү температураны, басымды, температураны, басымды компенсациялайт, акырында көмүр кычкыл газынын тыгыздыгын эсептеп чыгат, ал сыналып жаткан дисплей түзмөгүнө чыгарылат. Ал негизинен жөнгө салынуучу диоддук лазердик абсорбциялык спектроскопияны, фотоакустикалык спектроскопияны, көңдөйдү күчөтүүчү спектроскопияны жана спектрдик эмес инфракызыл спектроскопияны камтыйт. Инфракызыл абсорбциялык сенсордун көптөгөн артыкчылыктары бар, жогорку сезгичтик, тез анализ ылдамдыгы, жакшы туруктуулук ж.б.
Электрохимиялык КӨМҮРТКҮЧ кычкыл газынын сенсору - бул электрохимиялык реакция аркылуу көмүр кычкыл газынын концентрациясын (же парциалдык басымын) электрдик сигналга айландыруучу химиялык сенсор. Электрдик сигналдарды аныктоого ылайык, электрохимиялык түрү потенциалдык түргө, токтун түрүнө жана сыйымдуулуктун түрүнө бөлүнөт. Электролиттин формасына жараша суюк электролиттер жана катуу электролиттер бар. 1970-жылдардан бери катуу электролит КӨМҮРТКҮЧ кычкыл газынын сенсорлору изилдөөчүлөр тарабынан кеңири талкууланып келет. Катуу электролит КӨМҮРТКҮЧ кычкыл газынын сенсорунун принциби - газга сезгич материал газ аркылуу өткөндө иондорду пайда кылат, ошентип электр кыймылдаткыч күчүн пайда кылат жана газдын көлөмдүк бөлүгүн өлчөө үчүн электр кыймылдаткыч күчүн өлчөйт.
КӨМҮР кычкыл газынын жана башка газдардын ар кандай жылуулук өткөрүмдүүлүгүн колдонуу менен көмүр кычкыл газынын сенсору да көмүр кычкыл газынын сенсорун аныктоо үчүн колдонулган биринчи сенсор болуп саналат. Бирок анын сезгичтиги төмөн.
Пьезоэлектрдик кристалл каптоосундагы беттик акустикалык толкун (араа) газ сенсору газга сезгич пленканын газынын тандалма адсорбциясынын катмары болуп саналат, газга сезгич пленкалар сыналып жаткан газ менен өз ара аракеттенишкенде, газга сезгич пленканын каптоо сапаты, илешкектүүлүгү жана өткөргүчтүгү сыяктуу мүнөздөмөлөрү өзгөрөт, пьезоэлектрдик кристаллдын беттик акустикалык толкун жыштыгынын жылышына алып келет, бул газдын концентрациясын аныктайт. Беттик акустикалык толкун (SAW) газ сенсору массага сезгич сенсордун бир түрү болуп саналат. Мындан тышкары, кварц кристаллынын микробаланс газ сенсору SAW сенсоруна окшош принцип боюнча иштейт, ошондуктан ал массага сезгич сенсорго да кирет. Массага сезгич сенсордун өзүнүн газга же бууга карата тандоочулугу жок жана анын химиялык сенсор катары тандоочулугу беттик каптоочу заттардын касиеттерине гана көз каранды.
Жарым өткөргүч көмүр кычкыл газынын сенсору жарым өткөргүч газ сенсорун газ сенсору катары колдонот, ал эми металл кычкылы жарым өткөргүч көмүр кычкыл газынын сенсору тез жооп берүү, күчтүү айлана-чөйрөгө туруктуулук жана туруктуу түзүлүш мүнөздөмөлөрүнө ээ.
Жарыяланган убактысы: 2020-жылдын 14-августу
