휴대용 오존 농도 측정기는 주로 센서를 통해 오존 가스 농도를 전기 신호로 변환하고, 다시 회로 처리와 데이터 연산을 거쳐 최종적으로 디지털 또는 도형 형식으로 오존 농도를 표시하며, 핵심은 오존의 화학 또는 물리적 특성을 이용하여 정확한 측정을 실현하는 것이다.
현재 주류를 이루고 있는 휴대용 오존 검출기는 주로 다음과 같은 두 가지 작업 원리를 채택하고 있으며, 적용 장면과 정밀도는 각각 차이가 있다.
1. 전기화학센서의 원리(상용)
이것은 현재 휴대용 장비의 주류 기술로 오존과 센서 내부 화학 물질의 반응을 통해 전기 신호를 생성하며 구체적인 절차는 4 단계로 나뉩니다.
가스 유입: 오존 가스는 검출기의 흡입구 (필터 먼지/제습 장치 포함) 를 통해 전기 화학 센서 내부의 감지 전극 영역으로 확산됩니다.
전기화학반응: 센서내의 작업전극은 오존과 산화환원반응 (오존이 환원됨) 을 일으키면서 미약한 전류신호를 산생하며 전류강도는 오존농도와 선형적으로 상관관계가 있다 (농도가 높을수록 전류가 크다).
신호 변환: 센서가 출력하는 미약한 전류는 탐지기 내부의 증폭 회로, A/D 변환 모듈로 처리되어 계산 가능한 디지털 신호로 전환된다.
데이터에 따르면 프로세서는 미리 설정된 교정 곡선 (미리 표준 오존 가스로 표시됨) 에 따라 디지털 신호를 오존 농도 값 (일반적으로 ppm 또는 mg/m³) 으로 환산하여 최종적으로 디스플레이에 실시간으로 표시합니다.
이 원리의 장점은 응답 속도가 빠르고 (일반적으로"30초), 부피가 작고 전력 소비량이 낮아 현장에서 신속하게 검사하기에 적합하다는 것입니다.단점은 센서의 수명(1~2년)이 있어 정기적으로 교정해야 하고 습도, 온도 등 환경적 요인에 취약하다는 점이다.
2.자외선 흡수법 원리(고정밀 장면)
"오존은 특정 파장의 자외선을 선택적으로 흡수한다"는 물리적 특성을 바탕으로 정밀도가 더 높으며 검사 결과에 대한 요구가 엄격한 장면에서 흔히 볼 수 있으며 작업 과정은 다음과 같습니다.
광원 발사: 검측기 내부의 자외선 (보통 254nm 파장의 자외선을 발사하는데, 오존은 이 파장에 대한 흡수가 매우 강하다) 으로 검측기실에 안정적인 자외선을 발사한다.
기체흡수: 검사를 기다리는 오존기체가 기실에 진입한후 일부 자외선은 오존에 흡수되며 흡수량은 랑버-빌의 법칙 (즉 흡수정도가 오존농도, 기실의 길이와 정비례한다.) 을 따른다.
신호 검측: 가스실 반대편의 자외선 검측기는 흡수를 거친 후 남은 자외선을 수신하여 빛 신호를 전신호로 전환한다. 흡수되지 않은 빛이 많을수록 전신호는 강하다 (오존 농도와 마이너스 관계).
농도 계산: 프로세서는"오존 있음"과"오존 없음"을 비교할 때의 전기 신호 차이, 가스실 매개변수와 법칙 공식을 결합하여 오존 농도를 계산하고 표시합니다.
이 원리의 장점은 정밀도가 높음(오차는 보통<2%), 센서 수명이 길음(3~5년), 교란 방지 능력이 강하다는 것이다.단점은 장치의 부피가 상대적으로 크고 전력 소비량이 높으며 비용도 더 높다는 것입니다. 일부 휴대용 장치는 휴대성과 정밀도의 균형을 맞추기 위해 단순화된 자외선 모듈을 사용합니다.