Gas CO2 atau karbondioksida merupakan unsur yang tidak berbau dan tidak berwarna. Gas ini dihasilkan dari proses respirasi, pembakaran dan penguraian bahan organik oleh bakteri pembusuk.
Sensor gas CO2 digunakan untuk mengukur kadar gas karbondioksida yang terkandung di dalam udara. Perngkat ini sering dimanfaatkan di dalam dunia medis untuk melihat kondisi pernapasan pasien.
Jenis sensor gas CO2 ini digunakan di banyak industri seperti bidang farmasi, makanan, pertanian, minuman, sistem pendinginan dan pembuatan bir.Di artikel ini kita akan membahas tentang apa itu sensor karbon dioksida atau sensor CO2, cara kerjanya dan contoh penggunaannya.
Apa itu sensor gas CO2 ?
Pengertian sensor CO2 adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi kandungan gas CO2 di udara . Komponen ini dikenal juga dengan istilah sensor karbon dioksida. Ketika sensor ini mendeteksi kandungan CO 2berlebihan di dalam udara, maka output dari sensor dapat memberikan alarm agar dapat diambil tindakan yang tepat.
Sensor ini berperan penting untuk menciptakan kondisi atmosfer udara yang baik bagi bagi masyarakat umu. Area penggunaan sensor CO2 biasanya pada industri bir, minuman berkarbonasi, batu bara, penanaman, pertanian, dll.
Cara kerja
Prinsip kerja sensor gas CO2 mirip dengan detektor hidrokarbon inframerah (IR). Alat menghasilkan sinar inframerah yang diatur ke frekuensi tertentu yang tepat kemudian diserap dengan mudah oleh molekul CO2. Perbedaan utama antara sensor CO2 dengan detektor hidrokarbon IR adalah jenis panjang gelombang dan filter IR yang digunakan.
Setiap molekul CO2 diserap oleh sebagian cahaya inframerah, jumlah penyerapan sebanding dengan persentase CO2 yang tersedia di udara sekitar. Sensor CO2 ini menggunakan komponen khusus untuk menjaga elemen pemancar dan penerima inframerah dari kerusakan akibat gas asam yang mungkin ada di udara.
Jenis sensor gas CO2
Perangkat ini terdiri dari beberapa jenis berdasarkan sistem deteksi yang digunakannya. Berikut ini adalh penjelasannya :
Jenis sensor elektrokimia
Perangkat ini adalah salah satu dari jenis sensor kimia yang digunakan untuk mengubah konsentrasi gas karbon dioksida menjadi sinyal listrik menggunakan reaksi elektrokimia.
Melalui proses elektrokimia, pendeteksian gas CO2 yang dilakukan oleh sensor akan mengubahnya menjadi sinyal listrik berupa, arus, tegangan maupun kapasitif.
Ketika gas CO2 masuk ke dalam sensor, maka maka sistem di dalam merespon gas masuk ini melalui perubahan arus atau tegangan.
Sensor katalytic combustion
Jenis ini dirancang dengan elemen dasar seperti katalis yang memanfaatkan lapisan katalis pada permukaan jenis resistor tertentu. Gas yang mudah terbakar pada suhu tertentu dibakar secara katalitik di permukaan.
Ada yang menyebutkan sensor CO2 ini sebagai sensor pembakaran termal. Sensor ini banyak digunakan di berbagai industri sebagai sensor gas yang handal.
Jenis NDIR CO2
Istilah “NDIR” merupakan singkatan dari Non-Dispersive Infrared yang menggunakan panjang gelombang cahaya tertentu untuk menghitung jumlah CO2 di udara. Setiap elemen di Bumi hanya menyerap jenis cahaya tertentu.
Setelah udara masuk ke sensor gas, maka akan menyalakan satu set cahaya di salah satu panjang gelombang CO2 tertentu, biasanya sekitar 4 mikron di salah satu ujung sensor.
Elemen lainnya akan memegang unit lain yang akan menghitung berapa banyak cahaya yang sampai ke permukaan lainnya. Saat lampu dinyalakan, CO2 di udara akan menyerap sinar.
Jadi, jumlah cahaya yang sampai ke permukaan lain dari sensor CO2 berkurang. Jumlah cahaya yang diserap terutama tergantung pada seberapa banyak CO2 yang tersedia. Semakin banyak CO2 maka semakin banyak cahaya yang diserap.
Sensor CO2 semikonduktor
Sensor ini dibuat melalui reaksi oksidasi-reduksi gas pada permukaan semikonduktor yang akan memodifikasi nilai resistansi elemen sensitif. Selanjutnya, perangkat semikonduktor akan dipanaskan ke tingkat suhu tertentu kemudian akan menyerap molekul gas yang mengenai permukaan semikonduktor.
Molekul-molekul gas ini diserap, kemudian akan berdifusi bebas pada permukaan semikonduktor dan kehilangan energi gerakannya.
Beberapa molekul gas akan hilang dan sisa molekul lainnya akan terurai secara termal dan diserap oleh permukaan semikonduktor. Jika kinerja semikonduktor lebih rendah dibandingkan dengan molekul yang diserap, maka molekul ini akan menghilangkan elektron dari perangkat semikonduktor dan permukaan perangkat semikonduktor mengahasilkan lapisan muatan.
Apabila kinerja semikonduktor lebih tinggi dari energi yang diserap molekul, maka molekul-molekul tersebut akan melepaskan elektron menuju perangkat tersebut sehingga terbentuk ion positif.
Contoh penggunaan
- Sistem keselamatan pabrik.
- HVAC/Industri Kualitas Udara Dalam Ruangan.
- Lab Penelitian Universitas.
- Industri Medis.
- Alat penguji Pemadaman Kebakaran.
- Industri Dirgantara.
- Industri Transportasi.
- Industri pangan.
- Modul MAP .
- Industri Pertanian.
- Area keamanan Pertambangan.
- Indutri gas.
- Monitor kualitas udara dalam ruangan.
- Biogas.
- HVAC.
- TPA.
- Pengendalian proses industri .
- Pertanian Hortikultura.
- Pemantau atmosfer
