Cos'è un sensore potenziometrico?
Un sensore potenziometrico è un tipo di sensore chimico utilizzato in una vasta gamma di processi industriali per determinare la presenza volumetrica di un composto basato sul rilevamento di atomi ionici o molecole nel composto che trasportano una carica elettrica. Il sensore non richiede un flusso di corrente, ma semplicemente che il composto stesso, sia liquido o gas, passa tra gli elettrodi del dispositivo del sensore. Una delle unità di sensori potenziometriche più comuni prodotte a partire dal 2011 è il sensore di ossigeno incorporato nelle automobili, ma ci sono molti altri usi per la tecnologia.
La funzione di base di un potenziometro che è al centro di un sensore potenziometrico è che una tensione nota è usata come un confronto a un voltage che cambia su un voltaggio che funziona a un voltaggio che cambia. La differenza di tensione si verifica quando un composto elettrolitico solido tra i due elettrodi ottiene una carica elettrica come liquido o gas a forma di un conduttore ionico da esso. Il livello oLa carica di F viene utilizzata per determinare la quantità di ioni presenti e questo valore può quindi essere confrontato con i valori di massa previsti e attivare i controlli per mantenere uno stato di equilibrio desiderato.
Sensori di ossigeno, noti anche come sonde Lambda, sono stati inclusi nelle automobili prodotte negli Stati Uniti dal 1980 come sensore potenziometrico di routine e sono presenti per garantire che i veicoli soddisfino gli standard di controllo dell'inquinamento in determinati stati e per ottimizzare le prestazioni dei motori per l'efficienza del settore. Funzionano misurando la quantità di ossigeno ionizzato presente nel flusso di scarico per un'automobile mentre il motore è in funzione. I microprocessori nel veicolo prendono quindi questo valore e lo confrontano con valori ottimali per i gas di scarico. Laddove vi sia una variazione nell'uscita, il controllo del computer può regolare la miscela d'aria/carburante del veicolo e il tempismo di accensione a ENSUre che c'è una combustione più completa di carburante e ridotta inquinamento. Tutti i tipi di veicoli, alimentati da gasolio, benzina, etanolo o combinazioni di tali carburanti, fanno uso di questi sensori e versioni più moderne dei dispositivi misurano una serie di diversi gas di scarico oltre a solo ossigeno.
Altri usi per un sensore potenziometrico includono l'analisi del gas in traccia nella chimica analitica fino a parti per trilione e per determinare la quantità polare di solventi come acqua, alcol e altri prodotti chimici utilizzati nella creazione di formule precise di soluzione industriale. La ricerca a partire dal 2011 ha anche portato all'uso del sensore potenziometrico nell'analisi farmaceutica. Sono usati per rilevare piombo e tensioattivi nei flussi di acque reflue dagli impianti di trattamento e per molte altre ragioni nei campi agricoli e medici, nonché per i controlli di inquinamento ambientale in una serie di settori. Design di sensori potenziometrici di membrana ionica utilizzati per rilevare metalli pesanti, SUCH come piombo o nel determinare il livello di pH dei campioni di suolo, può produrre risultati in 15 secondi o meno ed essere ripetutamente utilizzati per un massimo di quattro mesi senza degradare.