Ammoniak ist ein farbloses, scharfes Gas, das in vielen industriellen Anwendungen weit verbreitet ist und in der landwirtschaftlichen Produktion vorkommt. Es ist unter anderem ein wichtiger Bestandteil bei der Herstellung von Düngemitteln, Kunststoffen und Sprengstoffen. Ammoniak kann jedoch die Gesundheit von Mensch und Tier sowie die Umwelt gefährden, wenn es in die Atmosphäre freigesetzt wird. Daher ist der Bedarf an genauen und zuverlässigen Ammoniak-Messsensoren in den letzten Jahren immer wichtiger geworden.
Auf dem Markt sind verschiedene Arten von Ammoniak-Messsensoren erhältlich, und jeder arbeitet nach einem anderen Prinzip. Zu den gängigsten Ammoniak-Messsensoren gehören:
Elektrochemische Sensoren gehören zu den am häufigsten verwendeten Ammoniak-Messsensoren. Diese Sensoren messen den Strom, der entsteht, wenn Ammoniak mit einer Sensorelektrode reagiert. Die Größe des Stroms ist proportional zur Ammoniakkonzentration in der Luft. Die Empfindlichkeit des Sensors kann durch Änderung der Zusammensetzung der Sensorelektrode angepasst werden, und der Messbereich kann an spezifische Anwendungsanforderungen angepasst werden.
Metalloxidsensoren erfassen Änderungen der elektrischen Leitfähigkeit eines Metalloxidfilms, wenn dieser mit Ammoniak in Kontakt kommt. Der Metalloxidfilm besteht typischerweise aus Zinnoxid, und die Empfindlichkeit des Sensors kann durch Variation der Schichtdicke oder der Betriebstemperatur eingestellt werden. Metalloxid-Sensoren sind hochempfindlich und können Ammoniak in Konzentrationen von nur wenigen Teilen pro Milliarde erkennen.
Photoionisationsdetektoren (PID) messen die Ionisierung von Gasmolekülen, wenn sie ultraviolettem Licht ausgesetzt werden. Wenn Ammoniakmoleküle ionisiert werden, erzeugen sie ein messbares elektrisches Signal, das zur Bestimmung der Ammoniakkonzentration in der Luft verwendet werden kann. PIDs sind hochempfindlich und können Ammoniak in Konzentrationen von nur wenigen Teilen pro Million nachweisen.
Infrarotsensoren messen die Absorption von Infrarotstrahlung durch Ammoniakmoleküle. Der Sensor sendet Infrarotstrahlung mit einer bestimmten Wellenlänge aus, und die von den Ammoniakmolekülen absorbierte Strahlungsmenge ist proportional zur Ammoniakkonzentration in der Luft. Infrarotsensoren sind hochgenau und können Ammoniak in Konzentrationen von nur wenigen Teilen pro Million erkennen.
Katalytische Sensoren messen die katalytische Oxidation von Ammoniak an einem beheizten Katalysator. Wenn Ammoniak mit dem Katalysator in Kontakt kommt, durchläuft es eine chemische Reaktion, die Wärme und ein messbares elektrisches Signal erzeugt. Die Empfindlichkeit des Sensors kann durch Variation der Katalysatorzusammensetzung oder der Betriebstemperatur eingestellt werden. Katalysatorsensoren sind hochempfindlich und können Ammoniak in Konzentrationen von nur wenigen Teilen pro Million erkennen.
Ammoniak-Messsensoren werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter:
Ammoniak wird in vielen industriellen Prozessen verwendet, beispielsweise bei der Herstellung von Düngemitteln, Kunststoffen und Sprengstoffen. Bei diesen Prozessen wird Ammoniak häufig als Reaktant oder Kältemittel verwendet. Ammoniak-Messsensoren werden zur Überwachung der Ammoniakkonzentration in der Luft verwendet, um die Sicherheit der Mitarbeiter und den ordnungsgemäßen Ablauf des Prozesses zu gewährleisten.
Ammoniak ist ein Schadstoff, der durch verschiedene Quellen wie landwirtschaftliche Betriebe, Kläranlagen und industrielle Prozesse in die Umwelt freigesetzt werden kann. Ammoniak-Messsensoren werden zur Überwachung der Ammoniakkonzentration in der Luft eingesetzt, um die Einhaltung der Umweltvorschriften sicherzustellen und die öffentliche Gesundheit zu schützen.
Laut Die Geflügelseite „Die Ammoniakemissionen von Nutztieren stellen die nordirische Landwirtschaft vor große Herausforderungen.“
Ammoniak wird von Tieren auf natürliche Weise über Urin und Kot produziert. Hohe Ammoniakkonzentrationen in Tierhaltungsbetrieben können sich negativ auf die Tiergesundheit und Produktivität auswirken. Ammoniak-Messsensoren werden in der Landwirtschaft und Tierhaltung eingesetzt, um die Ammoniakkonzentration in der Luft zu überwachen und die Belüftungssysteme zu optimieren, um eine gesunde Luftqualität für die Tiere aufrechtzuerhalten.
PUPPE 53 ist ein preisgekrönter Ammoniaksensor, der speziell für die raue Umgebung in Tierställen entwickelt wurde.
Ammoniak wird in der Lebensmittelindustrie häufig als Kühl- und Desinfektionsmittel verwendet. Übermäßige Mengen an Ammoniak können sich jedoch negativ auf die Lebensmittelqualität und -sicherheit auswirken. Ammoniak-Messsensoren können in Lebensmittelverarbeitungsbetrieben eingesetzt werden, um die Ammoniakkonzentration in der Luft zu überwachen und sicherzustellen, dass sie innerhalb sicherer Werte liegt.
Bei der Auswahl eines Ammoniak-Messsensors sollten mehrere Faktoren berücksichtigt werden, darunter:
Die Empfindlichkeit eines Ammoniak-Messsensors bezieht sich auf seine Fähigkeit, niedrige Ammoniakkonzentrationen in der Luft zu erkennen. Im Allgemeinen gilt: Je niedriger die Nachweisgrenze, desto empfindlicher ist der Sensor. Die Empfindlichkeit des Sensors sollte auf der Grundlage der spezifischen Anwendungsanforderungen ausgewählt werden.
Die Genauigkeit eines Ammoniak-Messsensors bezieht sich auf seine Fähigkeit, Messungen durchzuführen, die der tatsächlichen Ammoniakkonzentration in der Luft nahe kommen. Die Genauigkeit des Sensors kann durch verschiedene Faktoren beeinflusst werden, z. B. durch die Kalibrierungsmethode, die Umgebungsbedingungen und das Vorhandensein von Störgasen. Die Genauigkeit des Sensors sollte ausreichen, um die Anforderungen der Anwendung zu erfüllen.
Die Reaktionszeit eines Ammoniak-Messsensors bezieht sich auf die Zeit, die der Sensor benötigt, um eine Messung durchzuführen, nachdem er Ammoniak ausgesetzt wurde. Die Reaktionszeit kann durch den Sensortyp, den Messbereich und die Umgebungsbedingungen beeinflusst werden. Die Reaktionszeit des Sensors sollte ausreichen, um die Anforderungen der Anwendung zu erfüllen.
Die Selektivität eines Ammoniak-Messsensors bezieht sich auf seine Fähigkeit, nur auf Ammoniak und nicht auf andere Gase in der Luft zu reagieren. Einige Sensoren sind selektiver als andere, und die erforderliche Selektivität hängt von den spezifischen Anwendungsanforderungen ab.
Die Umgebungsbedingungen wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Druck können die Leistung von Ammoniak-Messsensoren beeinträchtigen. Es ist wichtig, einen Sensor auszuwählen, der unter den spezifischen Umgebungsbedingungen der Anwendung effektiv funktioniert.
Die Wartungsanforderungen des Sensors sollten ebenfalls berücksichtigt werden. Einige Sensoren müssen regelmäßig kalibriert und gewartet werden, um Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten, während andere so konzipiert sind, dass sie wartungsfrei sind.
Ammoniak-Messsensoren spielen in vielen industriellen, landwirtschaftlichen und Umweltanwendungen eine entscheidende Rolle. Die Auswahl des geeigneten Sensors hängt von mehreren Faktoren ab, wie Empfindlichkeit, Genauigkeit, Reaktionszeit, Selektivität, Umgebungsbedingungen und Wartungsanforderungen. Die verschiedenen Typen von Ammoniak-Messsensoren, die auf dem Markt erhältlich sind, wie elektrochemische Sensoren, Metalloxidsensoren, Photoionisationsdetektoren, Infrarotsensoren und Katalysatorsensoren, bieten unterschiedliche Empfindlichkeits-, Genauigkeits- und Selektivitätsniveaus. Durch sorgfältige Abwägung dieser Faktoren können Benutzer den für ihre spezifischen Anwendungsanforderungen am besten geeigneten Ammoniak-Messsensor auswählen.
