Nitrogen oxide sensor
नाइट्रोजन ऑक्साइड संवेदक या संवेदक आम तौर पर एक उच्च तापमान वाला उपकरण होता है जिसे दहन वातावरण जैसे ऑटोमोबाइल, ट्रक टेलपाइप या स्मोकस्टैक में नाइट्रोजन ऑक्साइड का पता लगाने के लिए बनाया जाता है। अवलोकन यह शब्द नाइट्रोजन ऑक्साइड के कई रूपों का प्रतिनिधित्व करता है जैसे कि एनओ (नाइट्रिक ऑक्साइड), एनओ2 (नाइट्रोजन डाइऑक्साइड) और एन2ओ (नाइट्रस ऑक्साइड, जिसे लाफिंग गैस के रूप में भी जाना जाता है)। गैसोलीन इंजन में, एन. ओ. लगभग 93 प्रतिशत का सबसे आम रूप है, जबकि एन. ओ. 2 लगभग 5 प्रतिशत है और बाकी एन. 2. ओ है। एन2ओ4 (एनओ2 का डाइमर) जैसे अन्य रूप हैं, जो केवल कम तापमान पर मौजूद होते हैं, और एन2ओ5, उदाहरण के लिए। इस बीच, डीजल इंजनों के लिए, उत्सर्जन की स्थिति अलग है। अपने बहुत अधिक दहन तापमान (अपने उच्च सिलेंडर संपीड़न अनुपात के साथ-साथ टर्बोचार्जिंग या सुपरचार्जिंग के परिणामस्वरूप) के कारण, डीजल इंजन स्पार्क-इग्निशन गैसोलीन इंजनों की तुलना में बहुत अधिक इंजन-आउट उत्सर्जन का उत्पादन करते हैं। चयनात्मक उत्प्रेरक कमी (एस. सी. आर.) की हालिया उपलब्धता ठीक से सुसज्जित डीजल इंजनों को 3-तरफा उत्प्रेरक के साथ एक विशिष्ट गैसोलीन इंजन की तुलना में टेलपाइप पर समान मूल्यों का उत्सर्जन करने की अनुमति देती है। एस. सी. आर. एडब्लू घोल को जोड़कर हानिकारक नाइट्रोजन ऑक्साइड को बदल देता है जो पर्यावरण प्रदूषण को कम करता है और निकास प्रणाली की रक्षा करता है। इसके अलावा, डीजल ऑक्सीकरण उत्प्रेरक डीजल निकास गैसों में अतिरिक्त ऑक्सीजन का उपयोग करके 50 प्रतिशत से अधिक एन. ओ. का ऑक्सीकरण करके एन. ओ. 2 के अंश को काफी बढ़ाता है। संवेदक विकसित करने की प्रेरणा पर्यावरणीय कारकों से उत्पन्न होती है। गैसें धुंध और अम्लीय वर्षा जैसी विभिन्न समस्याओं का कारण बन सकती हैं। दुनिया भर की कई सरकारों ने अपने उत्सर्जन को सीमित करने के लिए कानून पारित किए हैं (अन्य दहन गैसों जैसे कि एस. ओ. एक्स. (सल्फर के ऑक्साइड), सी. ओ. (कार्बन मोनोऑक्साइड) और सी. ओ. 2 (कार्बन डाइऑक्साइड) और हाइड्रोकार्बन)। कंपनियों ने महसूस किया है कि उत्सर्जन को कम करने का एक तरीका है पहले उनका पता लगाना और फिर दहन प्रक्रिया में किसी प्रकार के फीडबैक लूप को नियोजित करना, जिससे उत्पादन को कम करने में सक्षम बनाया जा सके, उदाहरण के लिए, दहन अनुकूलन या जाल का पुनर्जनन। इसलिए, निकास-गैस उपचार प्रणालियों के साथ कई अनुप्रयोगों में, एक एनओएक्स संवेदक का उपयोग निकास-गैस उपचार प्रणाली (ऊपर की ओर) के ऊपर की ओर किया जाता है और एक दूसरे संवेदक का उपयोग निकास-गैस उपचार प्रणाली के नीचे की ओर किया जाता है। ऊपर की ओर संवेदक का उपयोग उपरोक्त प्रतिक्रिया लूप के लिए किया जाता है। इस बीच, डाउनस्ट्रीम संवेदक का उपयोग मुख्य रूप से यह पुष्टि करने के लिए किया जाता है कि विधिबद्ध उत्सर्जन सीमा को पार नहीं किया गया है। चुनौती कठोर पर्यावरण दहन वातावरण के उच्च तापमान के कारण, केवल कुछ प्रकार की सामग्री ही अपने स्थान पर काम कर सकती है। विकसित किए गए अधिकांश संवेदक सिरेमिक प्रकार के धातु ऑक्साइड से बने हैं, जिनमें से सबसे आम यट्रिया-स्थिर जिरकोनिया (वाई. एस. जेड.) है, जिसका उपयोग वर्तमान में दशकों पुराने ऑक्सीजन संवेदक में किया जाता है। वाई. एस. जेड. को एक घने सिरेमिक में संकुचित किया जाता है और एक टेलपाइप के उच्च तापमान जैसे 400 डिग्री सेल्सियस और उससे अधिक पर ऑक्सीजन आयनों (ओ2−) का संचालन करता है। संवेदक से संकेत प्राप्त करने के लिए उत्कृष्ट धातुओं (प्लैटिनम, सोना, या पैलेडियम) या अन्य धातु ऑक्साइड जैसे उच्च तापमान वाले इलेक्ट्रोड की एक जोड़ी को सतह पर रखा जाता है और वोल्टेज या धारा में परिवर्तन जैसे विद्युत संकेत को एकाग्रता के कार्य के रूप में मापा जाता है। उच्च संवेदनशीलता और स्थायित्व की आवश्यकता एन. ओ. का स्तर 100-2000 पी. पी. एम. (भाग प्रति मिलियन) और एन. ओ. 2 20-200 पी. पी. एम. के आसपास 1-10% ओ. 2 की सीमा में है। इन स्तरों को लेने के लिए संवेदक को बहुत संवेदनशील होना पड़ता है। संवेदक विकास में मुख्य चुनौतियों में चयनशीलता, संवेदनशीलता, स्थिरता, प्रजनन क्षमता, प्रतिक्रिया समय, पहचान की सीमा और लागत शामिल हैं। इसके अलावा दहन के कठोर वातावरण के कारण उच्च गैस प्रवाह दर संवेदक को ठंडा कर सकती है जो संकेत को बदल देता है या यह समय के साथ इलेक्ट्रोड को सीमांकित कर सकता है और कालिख के कण सामग्री को खराब कर सकते हैं। इस तरह के गैस संवेदक के सामने आने वाली प्रमुख चुनौतियों में से एक आर्द्रता है। संकेत प्रतिक्रिया पर सापेक्ष प्रभाव संवेदक प्रकार के लिए अत्यधिक व्यक्तिपरक है। इलेक्ट्रोकैमिकल सेंसर ज्यादातर आर्द्रता प्रभाव से प्रतिरक्षित होते हैं क्योंकि पानी के अणु इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता को नियंत्रित करने में मदद करते हैं लेकिन सूखी गैस के लंबे समय तक संपर्क में रहने से इलेक्ट्रोलाइट की विलायक सांद्रता कम हो सकती है। लक्षित गैसों और पानी के अणुओं के बीच इलेक्ट्रॉन विनिमय तंत्र में समानता के कारण गैस संवेदक में क्रॉस संवेदनशीलता की उच्च मात्रा देखी गई है। यह भी देखें संवेदक की सूची संदर्भ इंजन संवेदक गैस संवेदक