Histórico do desenvolvimento de sensores de dióxido de carbono

Histórico do desenvolvimento do sensor de dióxido de carbono

Como todos sabemos, o dióxido de carbono, sendo um dos principais gases, tem um impacto significativo na agricultura, na indústria e em outros setores. Com o progresso contínuo da sociedade moderna, a concentra??o de dióxido de carbono tem aumentado gradualmente. Estudos mostram que o efeito estufa na Terra surgiu a partir da Revolu??o Industrial. Ele come?ou a tomar forma e agora está se tornando cada vez mais intenso.

Atualmente, as emiss?es de dióxido de carbono provenientes de atividades humanas atingiram níveis historicamente altos. Os dados mais recentes mostram que as emiss?es globais de dióxido de carbono em 2011 foram 163 vezes maiores do que as de 1850.

Em 1850, o Reino Unido era o maior emissor mundial de dióxido de carbono, com emiss?es quase seis vezes maiores que as dos Estados Unidos, o segundo maior emissor. Além disso, os cinco maiores emissores incluíam Fran?a, Alemanha e Bélgica. Em 2011, a China tornou-se o maior emissor mundial, seguida pelos Estados Unidos, ?ndia, Rússia e Jap?o.

Para solucionar a polui??o ambiental causada pelo dióxido de carbono, é necessário desenvolver um sensor de dióxido de carbono. O sensor de dióxido de carbono detecta principalmente a concentra??o de dióxido de carbono na atmosfera.

A pesquisa sobre a tecnologia de sensores de gás por absor??o em países desenvolvidos estrangeiros come?ou relativamente cedo: a pesquisa pioneira sobre medi??o da concentra??o de gás usando a tecnologia de sensoriamento por fibra óptica com absor??o espectral foi realizada por H. Inaba e K. Chan, da Universidade de Tohoku, no Jap?o. Algumas pesquisas básicas sobre sensoriamento de gás foram feitas na faixa da janela de transmiss?o da fibra óptica.

Em 1979, propuseram o uso de fibra óptica de longa dist?ncia para a detec??o da polui??o atmosférica. Em 1983, utilizaram um LED como fonte de luz de banda larga com um filtro de interferência de banda estreita para detectar o espectro do metano em torno de 1331,2 nm. O comprimento da c?mara de gás no sistema era de 0,5 m, a fibra de transmiss?o era uma fibra multimodo de 10 km de comprimento e o dispositivo receptor utilizava um detector de germ?nio resfriado por uma mistura de gelo e metanol. A sensibilidade mínima de detec??o do sistema era de 25% do LEL (limite inferior de explos?o de gás). Posteriormente, em 1985, H. Inaba, K. Chan e H. Ito et al. utilizaram um LED InGaAs como fonte de luz para alinhar o pico de absor??o harm?nica do metano em 1665,4 nm, e a sensibilidade mínima de detec??o do sistema foi duplicada.

A pesquisa sobre sensores de dióxido de carbono por absor??o infravermelha na China come?ou tardiamente. Atualmente, os sensores produzidos e utilizados na China s?o principalmente do tipo eletrólito sólido, do tipo capacitivo de óxido composto de titanato de bário, do tipo membrana traseira com mudan?a de condut?ncia, etc. Apresentam muitas desvantagens: baixa seletividade de gases, propens?o a alarmes falsos, necessidade frequente de calibra??o do sistema, vida útil curta, entre outras. Foi somente em 2005 que a pesquisa em tecnologia de sensores de gás infravermelho n?o dispersivo (NDIR) na China apresentou novos avan?os, mas seus componentes principais ainda precisam ser importados. A tecnologia de detec??o de gases por infravermelho apresenta vantagens evidentes em todas as áreas na China, seja na utiliza??o de novas tecnologias para transformar indústrias tradicionais ou na substitui??o de importa??es. Possui uma ampla gama de aplica??es e traz benefícios econ?micos e sociais significativos.

Atualmente, existem muitos métodos para detectar dióxido de carbono, incluindo principalmente cromatografia gasosa, titula??o, eletrólito sólido, capacit?ncia, detec??o por fibra óptica, absor??o infravermelha e outros.

O sensor de dióxido de carbono RS-CO2*-*-2 é usado principalmente para detectar a concentra??o de dióxido de carbono no ar. Ele adota um sensor GE importado e uma nova tecnologia de verifica??o por infravermelho. Possui resposta rápida e sensível e evita os problemas de vida útil e deriva a longo prazo dos sensores eletroquímicos tradicionais.

Sua faixa de monitoramento é entre 400 e 5000 ppm, possui compensa??o de temperatura, sendo menos afetado pela temperatura, e o gabinete é um modelo de parede em formato de leque, fixado na parede com dois parafusos, o que facilita bastante a instala??o.

Atualmente, os sensores de dióxido de carbono desenvolvidos e produzidos, de acordo com o tipo de saída, s?o do tipo 485, do tipo analógico e do tipo sem fio 433. De acordo com os elementos monitorados, existem dois tipos: sensores individuais de dióxido de carbono e sensores de dióxido de carbono, temperatura e umidade. Com alimenta??o de ~30V DC e alto nível de prote??o, adaptam-se a diversas condi??es adversas em campo e podem ser amplamente utilizados em estufas agrícolas, cultivo de flores, cultivo de fungos comestíveis e outros locais que requerem monitoramento de CO2.

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