Sensor de dióxido de carbono
Un sensor de dióxido de carbono o CO 2 sensor es un instrumento para la medición de dióxido de carbono gas. Los principios más comunes para los sensores de CO 2 son los sensores de gas infrarrojos ( NDIR ) y los sensores de gas químico. La medición del dióxido de carbono es importante para monitorear la calidad del aire interior , la función de los pulmones en forma de un dispositivo capnógrafo y muchos procesos industriales.
Los sensores NDIR son sensores espectroscópicos para detectar CO 2 en un ambiente gaseoso por su característica absorción. Los componentes clave son una fuente de infrarrojos , un tubo de luz , un filtro de interferencia (longitud de onda) y un detector de infrarrojos. El gas se bombea o se difunde en el tubo de luz y la electrónica mide la absorción de la longitud de onda característica de la luz. Los sensores NDIR se utilizan con mayor frecuencia para medir el dióxido de carbono. [1] Los mejores tienen sensibilidades de 20 a 50 PPM . [1] Los sensores NDIR típicos cuestan en el rango de (US) $ 100 a $ 1000.
Los sensores NDIR CO 2 también se utilizan para CO 2 disuelto para aplicaciones como carbonatación de bebidas, fermentación farmacéutica y aplicaciones de secuestro de CO 2 . En este caso, se acoplan a una óptica ATR (reflexión total atenuada) y miden el gas in situ . Los nuevos desarrollos incluyen el uso de fuentes de infrarrojos de sistemas microelectromecánicos (MEMS) para reducir los costos de este sensor y crear dispositivos más pequeños (por ejemplo, para su uso en aplicaciones de aire acondicionado ). [2]
También se puede utilizar otro método ( la ley de Henry ) para medir la cantidad de CO 2 disuelto en un líquido, si la cantidad de gases extraños es insignificante. [ se necesita más explicación ]
El CO 2 se puede medir mediante espectroscopia fotoacústica . La concentración de CO 2 se puede medir sometiendo una muestra a pulsos de energía electromagnética (como los de un láser de retroalimentación distribuida [3] ) que se sintoniza específicamente con la longitud de onda de absorción de CO 2 . Con cada pulso de energía, las moléculas de CO 2 dentro de la muestra absorberán y generarán ondas de presión a través del efecto fotoacústico . Estas ondas de presión luego se detectan con un detector acústico y se convierten en una lectura de CO 2 utilizable a través de una computadora o microprocesador. [4]
Los sensores químicos de gas CO 2 con capas sensibles a base de polímero o heteropolisiloxano tienen la principal ventaja de un consumo de energía muy bajo y de que pueden reducirse en tamaño para adaptarse a sistemas basados en microelectrónicos. En el lado negativo, los efectos de deriva a corto y largo plazo, así como una vida útil general bastante baja, son obstáculos importantes en comparación con el principio de medición NDIR. [5] La mayoría de los sensores de CO 2 están completamente calibrados antes de su envío desde la fábrica. Con el tiempo, el punto cero del sensor debe calibrarse para mantener la estabilidad a largo plazo del sensor. [6]
