Was ist ein potentiometrischer Sensor?

Ein potentiometrischer Sensor ist eine Art chemischer Sensor, der in einer Vielzahl von industriellen Prozessen verwendet wird, um das volumetrische Vorhandensein einer Verbindung zu bestimmen, die auf dem Nachweis von ionischen Atomen oder Molekülen in der Verbindung basiert, die eine elektrische Ladung tragen. Der Sensor benötigt keinen Stromfluss, sondern lediglich, dass die Verbindung selbst, ob Flüssigkeit oder Gas, zwischen den Elektroden der Sensorvorrichtung fließt. Eine der häufigsten potentiometrischen Sensoreinheiten, die bis 2011 hergestellt wurden, ist der in Automobile integrierte Sauerstoffsensor, aber es gibt viele andere Verwendungen für die Technologie. Die Spannungsdifferenz tritt auf, wenn eine feste Elektrolytverbindung zwischen den beiden Elektroden eine elektrische Ladung als Flüssigkeit oder Gas in Form eines ionischen Leiters erhält. Die Ebene oF Ladung wird verwendet, um die Menge der vorhandenen Ionen zu bestimmen, und dieser Wert kann dann mit den erwarteten Massenwerten verglichen werden und Kontrollen aktivieren, um einen gewünschten Gleichgewichtszustand aufrechtzuerhalten.

Sauerstoffsensoren, auch als Lambda-Sonden bezeichnet, werden seit 1980 in Automobilen in den USA als routinemäßig verwendeten potentiometrischen Sensor aufgenommen und sind vorhanden, um sicherzustellen, dass die Fahrzeuge in bestimmten Staaten wie Kalifornien die Verschmutzungskontrollstandards erfüllen und die Leistung von Motoren für den Kraftstoffeffizienz optimieren. Sie arbeiten, indem sie die Menge an ionisiertem Sauerstoff messen, die während des Laufens des Motors im Abgasstrom für ein Automobil vorhanden sind. Mikroprozessoren im Fahrzeug nehmen dann diesen Wert auf und vergleichen ihn mit optimalen Werten für Abgasgase. Wenn die Ausgabe unterschiedlich ist, kann der ComputersteuerDa es eine umfassendere Verbrennung von Kraftstoff und verringerte Verschmutzung gibt. Alle Arten von Fahrzeugen, sei es mit Dieselbrennstoff, Benzin, Ethanol oder Kombinationen solcher Kraftstoffe, nutzen diese Sensoren und modernere Versionen der Geräte eine Reihe verschiedener Abgase, abgesehen von nur Sauerstoff.

Andere Verwendungszwecke für einen potentiometrischen Sensor umfassen die Spurengasanalyse in der analytischen Chemie bis zu Teilen pro Billion, und um die polare Menge an Lösungsmitteln wie Wasser, Alkohol und anderen Chemikalien zu bestimmen, die bei der Erstellung präziser industrieller Lösungsformeln verwendet werden. Die Forschung zum 2011 hat auch zur Verwendung des potentiometrischen Sensors in der pharmazeutischen Analyse geführt. Sie werden verwendet, um Blei und Tenside in Abwasserströmen aus Behandlungsanlagen und aus vielen anderen Gründen in den landwirtschaftlichen und medizinischen Bereichen sowie für Umweltverschmutzungskontrollen in einer Reihe von Branchen zu erkennen. Ionenmembranpotentiometrische Sensordesigns zum Nachweis von Schwermetallen, SucH als Blei oder bei der Bestimmung des pH -Werts der Bodenproben, kann zu einer Erfolge von 15 Sekunden oder weniger führen und wiederholt für bis zu vier Monate verwendet werden, ohne sich zu verschlechtern.