Rikkivedyn toimintaperiaate H2S kaasuilmaisinperustuu pääasiassa sähkökemiallisiin, optisiin tai puolijohdeanturitekniikoihin. Seuraavassa on yksityiskohtainen kuvaus yleisistä periaatteista:
Sähkökemialliset anturit ovat yleisimmin käytettyjä, ja niiden periaatteena on havaita H2S:n pitoisuus käyttämällä sähkökemiallisia reaktioita. Anturin sisällä on elektrolyytti (kuten hapan liuos) ja kolme elektrodia (työelektrodi, vastaelektrodi ja vertailuelektrodi).
1. Työprosessi:
(1).H₂S-kaasu diffundoituu luonnollisesti anturiin hengittävän kalvon läpi.
(2). Työelektrodissa tapahtuu hapetusreaktio
(3). Pelkistysreaktio tapahtuu vastaelektrodilla (yleensä hapen pelkistys)
(4). Muodostunut virta on suoraan verrannollinen H2S-pitoisuuteen ja muunnetaan pitoisuuslukemaksi piirin läpi.
2.Ominaisuudet
(1).Se voi havaita H₂S-pitoisuudet ppm (miljoonasosia) tai jopa ppb (miljardisosaa) tasolla, ja se soveltuu pienipitoisuuksien -myrkyllisten kaasujen seurantaan (kuten teollisuusturvallisuuden ja ympäristön seurantaan).
(2). Sillä on selektiivinen vaste H2S:lle. Optimoimalla elektrodimateriaalia ja elektrolyyttiä voidaan vähentää muiden kaasujen (kuten CO, SO2) häiriöitä.
(3). Lähtövirralla on hyvä lineaarinen suhde H₂S-pitoisuuteen, mikä on kätevä signaalinkäsittelyssä ja kalibroinnissa.
3..Puolijohdeanturien periaate: Kun metallioksidien (kuten SnO₂) pinta adsorboi H₂S:n, vastus muuttuu.
H₂S reagoi puolijohdemateriaalien kanssa vapauttaen elektroneja ja aiheuttaen vastuksen laskun. Pitoisuus voidaan laskea mittaamalla resistanssin muutos piirin kautta. Sillä on alhaiset kustannukset ja pitkä käyttöikä, mutta lämpötila ja kosteus vaikuttavat siihen helposti, ja se vaatii säännöllistä kalibrointia.
4.Optiset anturit (kuten NDIR tai kolorimetrinen menetelmä
H₂S-molekyyleillä on absorptio-ominaisuudet tietyillä infrapuna-aallonpituuksilla (kuten ~3,7 μm), ja pitoisuus lasketaan mittaamalla valon intensiteetin vaimennus. Kaasu reagoi kemiallisten reagenssien (kuten lyijyasetaatin) kanssa aiheuttaen värimuutoksia (kuten musta lyijysulfidi), ja värin syvyyden havaitsee valoherkkä elementti. Sen ominaisuus on vahva häiriönestokyky, mutta hinta on suhteellisen korkea, ja sitä käytetään enimmäkseen kiinteisiin teollisuustarkastuksiin.