Hva er en potensiometrisk sensor?

En potensiometrisk sensor er en type kjemisk sensor som brukes i et bredt utvalg av industrielle prosesser for å bestemme den volumetriske tilstedeværelsen av en forbindelse basert på deteksjon av ioniske atomer eller molekyler i forbindelsen som har en elektrisk ladning. Sensoren krever ikke en strøm av strøm, men bare at selve forbindelsen, enten væske eller gass, passerer mellom elektrodene til sensorenheten. En av de vanligste potensiometriske sensorenhetene som er produsert fra og med 2011, er oksygenføleren som er integrert i biler, men det er mange andre bruksområder for teknologien.

Den grunnleggende funksjonen til et potensiometer som er kjernen i en potensiometrisk sensor som en kjent spenning som en referanseelektning er brukt som en en potentiometrisk sensor som en kjent spenning. Spenningsforskjellen oppstår når en fast elektrolyttforbindelse mellom de to elektrodene oppnår en elektrisk ladning som en væske eller gass i form av en ionisk leder passerer den. Nivået of Charge brukes til å bestemme mengden av ioner som er til stede, og denne verdien kan deretter sammenlignes med forventede masseverdier og aktivere kontroller for å opprettholde en ønsket likevektstilstand.

Oksygenfølere, også kjent som Lambda-sonder, er inkludert i biler produsert i USA siden 1980 som en rutinemessig brukt potensiometrisk sensor, og er til stede for å sikre at kjøretøyene oppfyller forurensningskontrollstandarder i visse stater som California, og for å optimalisere ytelsen til Engines for drivstoffeffektivitet. De jobber ved å måle mengden ionisert oksygen som er til stede i eksosstrømmen for en bil mens motoren kjører. Mikroprosessorer i kjøretøyet tar deretter denne verdien og sammenligner den med optimale verdier for eksosgasser. Der det er en variasjon i utdataene, kan datamaskinkontrollen justere kjøretøyets luft/drivstoffblanding og tenningstiming for å soserere at det er mer fullstendig forbrenning av drivstoff og redusert forurensning. Alle typer kjøretøyer, enten det er drevet av diesel, bensin, etanol eller kombinasjoner av slike drivstoff, bruker disse sensorene, og mer moderne versjoner av enhetene måler en rekke forskjellige eksosgasser bortsett fra bare oksygen.

Andre bruksområder for en potensiometrisk sensor inkluderer sporingsgassanalyse i analytisk kjemi ned til deler per billion og for å bestemme den polare mengden løsningsmidler som vann, alkohol og andre kjemikalier som brukes til å skape presise industrielle løsningsformler. Forskning fra 2011 har også ført til bruk av den potensiometriske sensoren i farmasøytisk analyse. De brukes til å oppdage bly og overflateaktive midler i avløpsvannstrømmer fra renseanlegg, og av mange andre grunner i landbruks- og medisinske felt, samt for miljøforurensningskontroller i en rekke bransjer. Ionemembran potensiometriske sensordesign som brukes til å oppdage tungmetaller, sucH som bly eller ved å bestemme pH -nivået av jordprøver, kan gi resultater på 15 sekunder eller mindre og brukes gjentatte ganger i opptil fire måneder uten å nedbryte.