Nitrogen oxide sensor
نائٹروجن آکسائیڈ سینسر یا سینسر عام طور پر ایک اعلی درجہ حرارت والا آلہ ہوتا ہے جو دہن کے ماحول جیسے آٹوموبائل، ٹرک ٹیل پائپ یا اسموک اسٹیک میں نائٹروجن آکسائیڈ کا پتہ لگانے کے لیے بنایا جاتا ہے۔ جائزہ یہ اصطلاح نائٹروجن آکسائڈ کی کئی شکلوں کی نمائندگی کرتی ہے جیسے NO (نائٹرک آکسائڈ)، NO2 (نائٹروجن ڈائی آکسائیڈ) اور N2O (نائٹروس آکسائیڈ، جسے ہنسنے والی گیس بھی کہا جاتا ہے)۔ پٹرول انجن میں، NO تقریبا 93 ٪ کی سب سے عام شکل ہے، جبکہ NO2 تقریبا 5 ٪ ہے اور باقی N2O ہے۔ اس کی دیگر شکلیں بھی ہیں جیسے کہ N2O4 (NO2 کا ڈائمر)، جو صرف کم درجہ حرارت پر موجود ہوتا ہے، اور مثال کے طور پر N2O5۔ دریں اثنا، ڈیزل انجنوں کے لیے، اخراج کی صورتحال مختلف ہے۔ ان کے بہت زیادہ دہن کے درجہ حرارت کی وجہ سے (ان کے اعلی سلنڈر کمپریشن تناسب کے ساتھ ساتھ ٹربو چارجنگ یا سپر چارجنگ کے نتیجے میں)، ڈیزل انجن اسپارک اگنیشن پٹرول انجنوں کے مقابلے میں انجن سے باہر بہت زیادہ اخراج پیدا کرتے ہیں۔ سلیکٹو کیٹلیٹک ریڈکشن (ایس سی آر) کی حالیہ دستیابی مناسب طریقے سے لیس ڈیزل انجنوں کو 3 طرفہ اتپریرک والے عام پٹرول انجن کے مقابلے میں ٹیل پائپ پر اسی طرح کی اقدار کا اخراج کرنے کی اجازت دیتی ہے۔ ایس سی آر ایڈ بلیو حل شامل کرکے نقصان دہ نائٹروجن آکسائڈ کو تبدیل کرتا ہے جو ماحولیاتی آلودگی کو کم کرتا ہے اور اخراج کے نظام کی حفاظت کرتا ہے۔ اس کے علاوہ، ڈیزل آکسیکرن اتپریرک ڈیزل اخراج گیسوں میں اضافی آکسیجن کا استعمال کرتے ہوئے 50 فیصد سے زیادہ NO کو آکسیڈائز کرکے NO2 کے حصے میں نمایاں اضافہ کرتا ہے۔ سینسر تیار کرنے کی مہم ماحولیاتی عوامل سے پیدا ہوتی ہے۔ گیسیں مختلف مسائل کا سبب بن سکتی ہیں جیسے اسموگ اور تیزاب کی بارش۔ دنیا بھر کی بہت سی حکومتوں نے اپنے اخراج کو محدود کرنے کے لیے قوانین منظور کیے ہیں (دیگر دہن گیسوں جیسے ایس او ایکس (سلفر کے آکسائڈ)، سی او (کاربن مونو آکسائیڈ) اور سی او 2 (کاربن ڈائی آکسائیڈ) اور ہائیڈرو کاربن)۔ کمپنیوں نے محسوس کیا ہے کہ اخراج کو کم سے کم کرنے کا ایک طریقہ یہ ہے کہ پہلے ان کا پتہ لگایا جائے اور پھر دہن کے عمل میں کسی قسم کے فیڈ بیک لوپ کو استعمال کیا جائے، اس طرح پیداوار کو کم سے کم کرنے کے قابل بنایا جائے، مثال کے طور پر، دہن کی اصلاح یا جالوں کی تخلیق نو۔ لہذا، ایگزاسٹ گیس ٹریٹمنٹ سسٹم والی بہت سی ایپلی کیشنز میں، ایک این او ایکس سینسر ایگزاسٹ گیس ٹریٹمنٹ سسٹم (اپ اسٹریم) کے اوپر کی طرف استعمال کیا جاتا ہے اور دوسرا سینسر ایگزاسٹ گیس ٹریٹمنٹ سسٹم کے نیچے کی طرف استعمال کیا جاتا ہے۔ اپ اسٹریم سینسر کا استعمال مذکورہ بالا فیڈ بیک لوپ کے لیے کیا جاتا ہے۔ دریں اثنا، ڈاون اسٹریم سینسر کا استعمال بنیادی طور پر اس بات کی تصدیق کے لیے کیا جاتا ہے کہ قانون سازی شدہ اخراج کی حدود سے تجاوز نہیں کیا گیا ہے۔ چیلنجز سخت ماحول دہن کے ماحول کے اعلی درجہ حرارت کی وجہ سے، صرف مخصوص قسم کے مواد ہی سیٹو میں کام کر سکتے ہیں۔ تیار کردہ سینسرز کی اکثریت سیرامک قسم کے میٹل آکسائڈز سے بنی ہے، جن میں سب سے عام یٹریہ اسٹیبلائزڈ زرکونیا (وائی ایس زیڈ) ہے، جو اس وقت دہائیوں پرانے آکسیجن سینسر میں استعمال ہوتا ہے۔ وائی ایس زیڈ کو گھنے سیرامک میں کمپیکٹ کیا جاتا ہے اور 400 ڈگری سیلسیس اور اس سے اوپر جیسے ٹیل پائپ کے اعلی درجہ حرارت پر آکسیجن آئنوں (O2−) کو چلاتا ہے۔ سینسر سے سگنل حاصل کرنے کے لیے اعلی درجہ حرارت والے الیکٹروڈ جیسے نوبل میٹلز (پلاٹینم، گولڈ، یا پیلیڈیم) یا دیگر میٹل آکسائڈز کا ایک جوڑا سطح پر رکھا جاتا ہے اور برقی سگنل جیسے وولٹیج یا کرنٹ میں تبدیلی کو ارتکاز کی تقریب کے طور پر ماپا جاتا ہے۔ اعلی حساسیت اور استحکام کی ضرورت ہے۔ NO کی سطح 100-2000 پی پی ایم (پارٹس فی ملین) اور NO2 20-200 پی پی ایم کے ارد گرد 1-10% O2 کی حد میں ہوتی ہے۔ ان سطحوں کو حاصل کرنے کے لیے سینسر کو بہت حساس ہونا پڑتا ہے۔ سینسر کی ترقی میں اہم چیلنجز انتخاب، حساسیت، استحکام، تولیدی صلاحیت، ردعمل کا وقت، پتہ لگانے کی حد، اور لاگت ہیں۔ اس کے علاوہ دہن کے سخت ماحول کی وجہ سے گیس کے بہاؤ کی اعلی شرح سینسر کو ٹھنڈا کر سکتی ہے جو سگنل کو تبدیل کر دیتی ہے یا یہ وقت کے ساتھ الیکٹروڈ کو ڈیلیمینیٹ کر سکتی ہے اور صابن کے ذرات مواد کو خراب کر سکتے ہیں۔ اس طرح کے گیس سینسرز کو درپیش بڑے چیلنجوں میں سے ایک نمی ہے۔ سگنل کے ردعمل پر رشتہ دار اثر سینسر کی قسم کے لیے انتہائی ساپیکش ہوتا ہے۔ الیکٹرو کیمیکل سینسر زیادہ تر نمی کے اثر سے محفوظ ہوتے ہیں کیونکہ پانی کے مالیکیول الیکٹرولائٹ کے ارتکاز کو منظم کرنے میں مدد کرتے ہیں لیکن خشک گیس کی طویل مدتی نمائش الیکٹرولائٹ کے سالوینٹ کے ارتکاز کو کم کر سکتی ہے۔ ٹارگٹ گیسوں اور پانی کے مالیکیولز کے درمیان الیکٹران ایکسچینج میکانزم میں مماثلت کی وجہ سے گیس سینسرز میں کراس حساسیت کی زیادہ مقدار دیکھی گئی ہے۔ یہ بھی دیکھیں سینسرز کی فہرست حوالہ جات انجن سینسرز گیس سینسرز