Elektrokémiai gázérzékelők gázdetektorokhoz
Gyúlékony, mérgező és káros gázainak jelentős része elektrokémiai aktivitással rendelkezik, és elektrokémiailag oxidálható vagy redukálható. Ezen reakciók felhasználásával a gáz összetétele megkülönböztethető és a gázkoncentráció kimutatható. Az elektrokémiai gázérzékelőknek számos alkategóriája van:
(1) Az elsődleges cellás gázérzékelők (más néven Gavoni cellás gázérzékelők, üzemanyagcellás típusú gázérzékelők és spontán cellás gázérzékelők) elve megegyezik az általunk használt szárazelemekkel, azzal a különbséggel, hogy a szén-mangán az akkumulátor elektródáját gázelektródára cseréljük. Ha például egy oxigénérzékelőt vesszük, az oxigén redukálódik a katódon, és az elektronok az ampermérőn keresztül az anódhoz áramlanak, ahol az ólomfém oxidálódik. Az áram nagysága közvetlenül összefügg az oxigén koncentrációjával. Az ilyen típusú érzékelők hatékonyan érzékelik az oxigént, kén-dioxidot, klórgázt stb.
(2) Az állandó potenciálú elektrolitikus cellás gázérzékelő nagyon hatékonyan érzékeli a redukáló gázokat. Elve eltér az elsődleges akkumulátor típusú érzékelőtől. Elektrokémiai reakciója áramerősség alatt megy végbe, így valódi szenzor a Coulomb-analízishez. Ezt a fajta érzékelőt sikeresen alkalmazzák gázok, például szén-monoxid, hidrogén-szulfid, hidrogén, ammónia, hidrazin stb. kimutatására. Jelenleg ez a mérgező és káros gázok észlelésének fő érzékelője.
(3) Az elektrokémiai aktivitással rendelkező koncentrációkülönbség-elem típusú gázérzékelő spontán koncentráció-különbség elektromotoros erőt hoz létre az elektrokémiai akkumulátor mindkét oldalán. Az elektromotoros erő nagysága összefügg a gáz koncentrációjával. Az ilyen érzékelők sikeres példái az autók oxigénérzékelői és a szilárd elektrolit típusú szén-dioxid-érzékelők.
(4) A szélsőséges áram típusú gázérzékelő olyan típusú érzékelő, amely az oxigénkoncentrációt méri. Azt az elvet alkalmazza, hogy az elektrokémiai cellában az extrém áramerősség a hordozókoncentrációhoz kapcsolódik, és így oxigén (gáz) koncentrációs érzékelőt készít, amelyet gépjárművekben oxigénérzékelésre, illetve az olvadt acél oxigénkoncentrációjának kimutatására használnak.
Infravörös gázérzékelő
A legtöbb gáz jellemző abszorpciós csúcsai a középső infravörös tartományban vannak. Az abszorpciót a karakterisztikus abszorpciós csúcs helyén észlelve meghatározható egy adott gáz koncentrációja.
Ez a fajta szenzor korábban nagy analitikai műszer volt, de az utóbbi években a MEMS technológián alapuló szenzoripar fejlődésével ennek az érzékelőnek a térfogata egy 10 literes, 45 kilogrammos óriásról körülbelül 2 milliliterre csökkent (hüvelykujj). méret). A fényforrások modulációját nem igénylő infravörös érzékelők használata teljesen mentessé teszi a műszert a mechanikus mozgó alkatrészektől és teljesen karbantartásmentessé. Az infravörös gázérzékelők hatékonyan képesek megkülönböztetni a gáz típusát és pontosan mérni a gázkoncentrációt.
Ezt az érzékelőt sikeresen alkalmazták szén-dioxid és metán kimutatására.
