עקרון העבודה של מימן גופרתי גלאי גז H2Sמסתמך בעיקר על טכנולוגיות חישה אלקטרוכימיות, אופטיות או מוליכים למחצה. להלן תיאור מפורט של העקרונות הנפוצים:
חיישנים אלקטרוכימיים הם הנפוצים ביותר בשימוש, והעיקרון שלהם הוא לזהות את ריכוז H₂S באמצעות תגובות אלקטרוכימיות. יש אלקטרוליט (כגון תמיסה חומצית) ושלוש אלקטרודות (אלקטרודת עבודה, אלקטרודה נגדית ואלקטרודת ייחוס) בתוך החיישן.
1. תהליך עבודה:
(1). גז H₂S מתפזר באופן טבעי לתוך החיישן דרך הממברנה הנושמת.
(2). תגובת חמצון מתרחשת על האלקטרודה הפועלת
(3). תגובת הפחתה מתרחשת על האלקטרודה הנגדית (בדרך כלל הפחתת חמצן)
(4). הזרם שנוצר עומד ביחס ישר לריכוז H₂S ומומר לקריאת ריכוז דרך המעגל.
2. תכונות
(1). הוא יכול לזהות ריכוזי H₂S ברמת ppm (חלקים למיליון) או אפילו ppb (חלקים למיליארד), והוא מתאים לניטור גזים רעילים בריכוז- נמוך (כגון בטיחות תעשייתית וניטור סביבתי).
(2). יש לו תגובה סלקטיבית ל-H₂S. על ידי אופטימיזציה של חומר האלקטרודה והאלקטרוליט, ניתן להפחית את ההפרעות של גזים אחרים (כגון CO, SO₂).
(3). לזרם המוצא יש קשר ליניארי טוב עם ריכוז H₂S, וזה נוח לעיבוד אותות וכיול.
3..עקרון חיישני מוליכים למחצה: לאחר שמשטח של תחמוצות מתכת (כגון SnO₂) סופח H₂S, ההתנגדות משתנה.
H₂S מגיב עם חומרים מוליכים למחצה, משחרר אלקטרונים וגורם לירידה בהתנגדות. ניתן לחשב את הריכוז על ידי מדידת שינוי ההתנגדות דרך מעגל. יש לו עלות נמוכה וחיי שירות ארוכים, אך מושפע בקלות מטמפרטורה ולחות ודורש כיול קבוע.
4. חיישנים אופטיים (כגון NDIR או שיטה קולורימטרית
למולקולות H₂S יש מאפייני ספיגה באורכי גל אינפרא אדום ספציפיים (כגון ~3.7 מיקרומטר), והריכוז מחושב על ידי מדידת הנחתה של עוצמת האור. הגז מגיב עם ריאגנטים כימיים (כגון עופרת אצטט) כדי לייצר שינויי צבע (כגון גופרית עופרת שחורה), ועומק הצבע מזוהה על ידי יסוד רגיש לאור. המאפיין שלו הוא יכולת אנטי- חזקה, אך העלות גבוהה יחסית, והוא משמש בעיקר לבדיקה תעשייתית קבועה.