Czujniki gazu można podzielić na trzy główne kategorie w oparciu o ich zasady
Czujniki gazu wykorzystujące właściwości fizyczne i chemiczne, takie jak półprzewodniki (kontrolowane powierzchnią, kontrolowaną objętością, oparte na potencjale powierzchni), oparte na spalaniu katalitycznym, oparte na przewodności cieplnej ciał stałych itp. Czujniki gazu wykorzystujące właściwości fizyczne, takie jak przewodność cieplna, zakłócenia optyczne, absorpcja podczerwieni itp. Czujniki gazu wykorzystujące właściwości elektrochemiczne, takie jak elektroliza o stałym potencjale, ogniwo galwaniczne, elektroda membranowo-jonowa, stały elektrolit itp. W zależności od zagrożeń dzielimy toksyczne i szkodliwe gazy na dwie kategorie: gazy palne i gazy toksyczne. Ze względu na różne właściwości i zagrożenia, metody ich wykrywania również się różnią.
Gazy palne to niebezpieczne gazy powszechnie spotykane w zakładach przemysłowych, takich jak petrochemia, składające się głównie z gazów organicznych, takich jak alkany i niektórych gazów nieorganicznych, takich jak tlenek węgla. Wybuch gazów palnych musi spełniać określone warunki, którymi są: określone stężenie gazów palnych, określona ilość tlenu oraz źródło ognia o temperaturze wystarczającej do ich zapłonu, sonda czujnika wilgotności, elektryczna rura grzewcza ze stali nierdzewnej, czujnik PT100, elektrozawór cieczy, grzejnik z odlewu aluminiowego i cewka grzejna. Są to trzy elementy eksplozji (pokazane w trójkącie eksplozji na lewym rysunku powyżej), które są niezbędne. Innymi słowy, brak któregokolwiek z tych warunków nie spowoduje pożaru ani eksplozji. Kiedy gazy palne (para, pył) i tlen zmieszają się i osiągną określone stężenie, eksplodują pod wpływem źródła ognia o określonej temperaturze. Stężenie, przy którym gazy palne eksplodują pod wpływem źródła ognia, nazywamy granicą stężenia wybuchowości, w skrócie określaną jako granica wybuchowości, wyrażaną zazwyczaj w%.
W rzeczywistości ta mieszanina niekoniecznie eksploduje przy dowolnym stosunku mieszania i wymaga określonego zakresu stężeń. Zacieniony obszar pokazany na rysunku po prawej stronie powyżej. Gdy stężenie gazu palnego jest niższe niż LEL (minimalna granica wybuchowości) (niewystarczające stężenie gazu palnego) i powyżej UEL (maksymalna granica wybuchowości) (niewystarczająca ilość tlenu), eksplozja nie nastąpi. LEL i UEL dla różnych gazów palnych są różne (patrz wprowadzenie w numerze ósmym), co należy wziąć pod uwagę podczas wzorcowania przyrządów. Ze względów bezpieczeństwa generalnie powinniśmy generować alarm, gdy stężenie gazu palnego wynosi 10% i 20% LEL, gdzie mowa o 10% LEL. Zrób ostrzeżenie, podczas gdy 20% LEL nazywa się ostrzeżeniem o niebezpieczeństwie. Dlatego nazywamy detektor gazów palnych detektorem LEL. Należy zauważyć, że wskazanie 100% na detektorze LEL nie oznacza, że stężenie gazu palnego osiąga 100% objętości gazu, ale raczej osiąga 100% LEL, co odpowiada najniższej granicy wybuchowości gazu palnego . Jeśli jest to metan, stężenie objętościowe 100% LEL=4% (VOL). W praktyce detektor mierzący te gazy metodą LEL jest powszechnym detektorem spalania katalitycznego.
Jego zasadą jest podwójny mostek (powszechnie znany jako mostek Wheatstone'a). Jeden z mostków z drutu platynowego pokryty jest katalityczną substancją spalania. Niezależnie od gazu palnego, o ile może on zostać zapalony przez elektrodę, rezystancja mostka z drutu platynowego będzie się zmieniać pod wpływem zmian temperatury. Ta zmiana rezystancji jest proporcjonalna do stężenia gazu palnego, a stężenie gazu palnego można obliczyć za pomocą układu obwodów przyrządu i mikroprocesora.
