گیس ڈٹیکٹر کے پتہ لگانے کے اصول کی تفصیل سے وضاحت کریں۔
گیس کا پتہ لگانے والا ایک آلہ ہے جو خاص طور پر گیسوں کی محفوظ حراستی کا پتہ لگانے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ اس کے کام کرنے والے اصول میں بنیادی طور پر گیس سینسرز کے ذریعے جمع کیے گئے فزیکل یا کیمیائی غیر برقی سگنلز کو برقی سگنلز میں تبدیل کرنا، اور پھر بیرونی سرکٹس کے ذریعے مذکورہ برقی سگنلز کو درست کرنا اور فلٹر کرنا شامل ہے۔ گیس کا پتہ لگانے کے لیے پروسیس شدہ سگنلز کو متعلقہ ماڈیولز کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے۔ تاہم، گیس ڈٹیکٹر کا بنیادی ایک بلٹ ان سینسر جزو ہے، جو مختلف گیسوں کا پتہ لگانے کی بنیاد پر پتہ لگانے والی ٹیکنالوجی کے اصولوں کو الگ کرتا ہے۔ اس کے اصولوں کو بنیادی طور پر درج ذیل چھ اقسام میں تقسیم کیا گیا ہے۔
1) کیٹلیٹک دہن اصول:
اتپریرک دہن سینسر اتپریرک دہن کے تھرمل اثر کے اصول کو استعمال کرتا ہے، جس میں پتہ لگانے والے عناصر اور معاوضے کے عناصر کو جوڑ کر تشکیل دینے والے پیمائشی پل پر مشتمل ہوتا ہے۔ درجہ حرارت کے کچھ حالات میں، آتش گیر گیس پتہ لگانے والے عنصر کیرئیر کی سطح پر اور اتپریرک کے عمل کے تحت بے شعلہ دہن سے گزرتی ہے۔ کیریئر کا درجہ حرارت بڑھتا ہے، اور اس کے اندر پلاٹینم وائر کی مزاحمت بھی اسی حساب سے بڑھتی ہے، جس کی وجہ سے بیلنس پل توازن کھو دیتا ہے اور آتش گیر گیس کے ارتکاز کے متناسب برقی سگنل کو آؤٹ پٹ کرتا ہے، پلاٹینم تار کی مزاحمت میں تبدیلی کی شدت کی پیمائش کرکے، آتش گیر گیسوں کی ارتکاز کا تعین کیا جا سکتا ہے۔
بنیادی طور پر آتش گیر گیسوں کا پتہ لگانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جس میں اچھی آؤٹ پٹ سگنل کی لکیریت، قابل اعتماد انڈیکس، سستی قیمت، اور دیگر غیر آتش گیر گیسوں کے ساتھ کوئی کراس انفیکشن نہیں ہوتا ہے۔
2) اورکت اصول:
ایک اورکت سینسر ایک مخصوص لمبائی اور حجم کے کنٹینر سے ناپا جانے والی گیس کو مسلسل گزرتا ہے، اور کنٹینر کے دو شفاف سرے والے چہروں میں سے کسی ایک سے اورکت روشنی کی شہتیر خارج کرتا ہے۔ جب انفراریڈ سینسر کی طول موج ناپی گئی گیس کے جذب سپیکٹرم کے ساتھ موافق ہوتی ہے، اورکت توانائی جذب ہو جاتی ہے، اور ناپے ہوئے گیس سے گزرنے والی انفراریڈ روشنی کی شدت کی کشندگی لیمبرٹ بیئر کے قانون کو پورا کرتی ہے۔ گیس کا ارتکاز جتنا زیادہ ہوگا، روشنی کی کشندگی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ اس مقام پر، اورکت روشنی کا جذب جذب کرنے والے مواد کے ارتکاز کے براہ راست متناسب ہے، اور اس طرح گیس کے ذریعے اورکت روشنی کی کشندگی کی پیمائش کرکے گیس کی حراستی کی پیمائش کی جا سکتی ہے۔
طویل خدمت زندگی (سروس کی زندگی کے 3 سے 5 سال)، اعلی حساسیت، اچھی استحکام، اور کوئی زہریلا نہیں، ماحول سے کم مداخلت، اور آکسیجن پر کوئی انحصار نہیں۔ انفراریڈ گیس کے سینسر میں نگرانی کی حساسیت زیادہ ہوتی ہے، اور یہ پی پی بی کی مقدار یا پی پی ایم گریڈ گیسوں کی کم ارتکاز کو بھی درست طریقے سے پہچان سکتے ہیں۔ پیمائش کی حد وسیع ہے، اور یہ عام طور پر اعلی ارتکاز 100 فیصد VOL گیس کا تجزیہ کر سکتا ہے، ساتھ ہی 1ppb سطح کے کم ارتکاز کا تجزیہ بھی کر سکتا ہے۔
3) الیکٹرو کیمیکل اصول:
الیکٹرو کیمیکل سینسر عام طور پر تین حصوں پر مشتمل ہوتے ہیں: الیکٹروڈ، الیکٹرولائٹس، اور سیمی کنڈکٹر الیکٹروڈ، جو سینسر کے بنیادی اجزاء ہیں۔ وہ دھات یا سیمی کنڈکٹر مواد سے بنے ہوتے ہیں اور گیس کے مالیکیولز کے ساتھ کیمیائی رد عمل ظاہر کر سکتے ہیں۔ الیکٹرولائٹ ایک ترسیلی مائع ہے جو الیکٹروڈ کو سیمی کنڈکٹرز کے ساتھ جوڑ کر مکمل سرکٹ بنا سکتا ہے۔ سیمی کنڈکٹر ایک خاص مواد ہے جو الیکٹروڈ اور الیکٹرولائٹ کے درمیان موجودہ سگنل کو ڈیجیٹل سگنل میں تبدیل کر سکتا ہے، اس طرح گیس کے ارتکاز کا پتہ لگانا ممکن ہے۔
الیکٹرو کیمیکل گیس سینسر کے کام کرنے کا اصول ریڈوکس رد عمل پر مبنی ہے۔ جب گیس کے مالیکیول الیکٹروڈ کی سطح کے ساتھ رابطے میں آتے ہیں، تو وہ ایک آکسیڈیشن-ریڈکشن ری ایکشن سے گزرتے ہیں، جس سے کرنٹ سگنل پیدا ہوتا ہے۔ اس موجودہ سگنل کو الیکٹرولائٹ کے ذریعے سیمی کنڈکٹر میں منتقل کیا جا سکتا ہے اور پھر اسے ڈیجیٹل سگنل میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ ڈیجیٹل سگنل کا سائز گیس کی حراستی کے براہ راست متناسب ہے، لہذا گیس کی حراستی کا تعین ڈیجیٹل سگنل کے سائز کی پیمائش کرکے کیا جاسکتا ہے۔
بنیادی طور پر زہریلی گیسوں کا پتہ لگانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، اعلیٰ حساسیت، تیز ردعمل کی رفتار، اچھی وشوسنییتا، اور طویل خدمت زندگی۔ یہ مختلف گیسوں کا پتہ لگا سکتا ہے، جیسے کاربن مونو آکسائیڈ، کاربن ڈائی آکسائیڈ، آکسیجن، نائٹروجن وغیرہ۔ صنعتوں، صحت کی دیکھ بھال، ماحولیاتی تحفظ اور دیگر شعبوں میں اس کا وسیع استعمال ہے۔
4) PID فوٹوونائزیشن اصول:
PID کا اصول یہ ہے کہ نامیاتی گیسیں UV روشنی کے منبع کے جوش کے تحت آئنائز ہو جائیں گی۔ PID ایک UV (الٹرا وایلیٹ) لیمپ کا استعمال کرتا ہے، اور نامیاتی مادہ یووی لیمپ کے جوش کے تحت آئنائز ہوتا ہے۔ آئنائزڈ "ٹکڑوں" میں مثبت اور منفی چارج ہوتے ہیں، جس کے نتیجے میں دو الیکٹروڈ کے درمیان برقی رو پیدا ہوتا ہے۔ ڈیٹیکٹر کرنٹ کو بڑھاتا ہے اور آلات اور آلات کے ذریعے VOCs گیس کے ارتکاز کو ظاہر کرتا ہے۔
بنیادی طور پر ریفائننگ انڈسٹری کی نگرانی، خطرناک کیمیکل لیکس کی ہنگامی ہینڈلنگ، لیک کے لیے خطرناک علاقوں کی وضاحت، آئل ٹینک اسٹیشنوں کی حفاظت کی نگرانی، اور نامیاتی مادے کے خارج ہونے والے صاف کرنے کی کارکردگی کی نگرانی کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
5) تھرمل چالکتا اصول:
ماپا گیس کے ارتکاز کا تجزیہ بنیادی طور پر مخلوط گیس کی تھرمل چالکتا میں تبدیلی کی پیمائش کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔ عام طور پر، گیس سینسر کی تھرمل چالکتا میں فرق کو سرکٹ کے ذریعے مزاحمت میں تبدیلی میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ پتہ لگانے کا روایتی طریقہ یہ ہے کہ گیس کو گیس چیمبر میں جانچنے کے لیے بھیج دیا جائے، جہاں گیس چیمبر کا مرکز ایک تھرموس حساس عنصر ہے، جیسے کہ تھرموسینسیٹیو ریزسٹر، پلاٹینم وائر، یا ٹنگسٹن تار۔ جب کسی خاص درجہ حرارت پر گرم کیا جاتا ہے تو، مخلوط گیس کی تھرمل چالکتا میں تبدیلی تھرموسینسیٹیو عنصر کی مزاحمت میں تبدیلی میں بدل جاتی ہے۔ مزاحمتی قدر میں تبدیلی کی درست پیمائش کرنا نسبتاً آسان ہے۔
6) سیمی کنڈکٹر کے اصول:
سیمی کنڈکٹر گیس سینسرز سیمی کنڈکٹرز کی سطح پر گیس کے آکسیڈیشن-ریڈکشن ری ایکشن کو استعمال کرتے ہوئے بنائے جاتے ہیں تاکہ حساس اجزاء کی مزاحمتی قدر میں تبدیلیاں لائی جا سکیں۔ جب سیمی کنڈکٹر ڈیوائس کو ایک مستحکم حالت میں گرم کیا جاتا ہے اور سیمی کنڈکٹر کی سطح کے ساتھ گیس کے رابطے پر جذب کیا جاتا ہے، جذب شدہ مالیکیول سب سے پہلے شے کی سطح پر آزادانہ طور پر پھیل جاتے ہیں، اپنی حرکی توانائی کھو دیتے ہیں۔ کچھ مالیکیول بخارات بن جاتے ہیں، جبکہ باقی مالیکیول آبجیکٹ کی سطح پر تھرمل سڑن اور جذب سے گزرتے ہیں۔ جب سیمی کنڈکٹر کا کام جذب شدہ مالیکیول کی وابستگی سے کم ہوتا ہے، تو جذب شدہ مالیکیول آلے سے الیکٹرانوں کو لے جائے گا اور سیمی کنڈکٹر کی سطح پر چارج کی تہہ پیش کرتے ہوئے، ایک منفی آئن جذب بن جائے گا۔
