硫化水素センサーとは何ですか？
硫化水素（H 2 S）センサーは、工業および生物学的プロセス中に生成される硫化水素のレベルを検出するために、いくつかの異なる設計仕様に合わせて構築できるガスセンサーです。 このようなセンサーは、硫化水素が非常に有毒なガスであるため、さまざまな業界で非常に重要です。 体積で500〜1000部（ppm）を吸入すると、ほとんどの場合、即座に意識が失われ、死亡します。 硫化水素センサーユニットの中には、使い捨ての緊急コンポーネントであるものがありますが、他のH 2 Sセンサーの設計は、ガスを繰り返し検出し、長年にわたって使用するように作られています。
多くの産業では硫化水素センサーが必要ですが、最も一般的なのは、原油と天然ガスの生産の天然副産物である石油化学産業、および都市下水処理場です。 硫化水素を生成する関連分野には、魚の養殖または養殖、肥料用の肥料の貯蔵、火山ガスまたは温泉が存在する地域が含まれます。 酸素のない環境で石炭を加熱するプロセスを介して石炭をコークスに変換する製油所およびコークス炉プラントも、硫化水素センサー検出システムが重要な場所です。 製紙工場、製鉄所、皮なめし工場もガスを生成し、細菌による有機物の分解の自然な副産物であるため、いくつかのタイプの食品加工工場でも潜在的な危険性があります。
大気中の危険であるが非常に低いレベルの硫化水素を自然に検出する能力は、いくつかの理由で困難な場合があります。 理由の1つは、空気よりも重い無色で透明なガスであるため、最初は気付かれない建物に低レベルで収まる傾向があることです。 低濃度では腐った卵の臭いがしますが、臭いは高レベルで甘いものに変わり、感覚を混乱させる可能性があります。 したがって、生物学的サンプル中のガスと空気または水の濃度を検出するいくつかの異なる方法があります。
連続使用ポータブルセンサーの典型的な設計は、摂氏-22°から122°（-30°から50°）の範囲で動作し、電気の原理を利用できる微小電気機械システム（MEM）燃料電池に基づいています。抵抗。 MEMsセンサーは、硫化水素ガスが通過する際の電気抵抗の変化に応答する微細な酸化スズまたは金金属膜の金属酸化物半導体（MOS）材料上に構築されます。 このようなセンサーは応答時間が速く、25 ppb（25パーツパーセント）まで正確な場合がありますが、多くの場合、より高いレベルのガスのみを検出するように設計されています。 しかし、それらは安価であり、一般に石油やガスの探査や掘削などの荒れた気候条件で展開されます。
水中のガスとスラッジを検出するように設計された硫化水素センサーも、電位差測定の原理、または水中の起電力の変化に基づいています。 水検出器は0.3 ppb未満のガスレベルを測定でき、多くの場合、下水処理業界で使用される標準的なpHメーターに組み込まれています。 ただし、頻繁にキャリブレーションを正確に行う必要があり、通常は月に1回スケジュールされます。 このような細かいレベルを測定するために必要なユニットでは、頻繁なドリフトセンサーの問題が発生します。これは、表示されている出力測定値が実際の測定値からオフセットしていることを示しています。 液体環境で使用される硫化水素センサーでは、±0.5ミリボルト（mV）のドリフト範囲が標準ですが、ドリフトは読み取り値で1か月以内に2 mVに達することがよくあります。
他のタイプの硫化水素センサーの設計は、一酸化炭素などの他の危険なガスを検出できる救急隊員が携帯する携帯ユニットに組み込まれています。 施設に設置される同様のタイプのユニットは、硫化水素ガスの2つの特性である腐食性と爆発性に優れています。 これらは、非常に低い電力消費で2〜5年間動作可能であり、ガスにさらされた後の連続検出能力の低下はありません。
硫化水素センサーの感度レベルと応答時間は、ナノメートルスケールで設計された材料を組み込むことにより、近年強化されています。 これは、2010年現在の米国の新しい規制をサポートしています。米国政府産業衛生士会議（ACGIH）は、8時間の加重平均で10 ppmから1 ppmのガスへの許容暴露レベルと短期暴露レベルを削減しました。 15 ppmから5 ppmまで。