Zasada wykrywania czujnika elektrochemicznego CO detektora gazu
Elektrochemiczny czujnik gazu tlenku węgla przyjmuje konstrukcję zamkniętą, a jego struktura składa się z elektrod, filtrów, membran przepuszczających gaz, elektrolitów, przewodów elektrodowych (szpilek) i obudów.
Czujnik tlenku węgla jest używany w połączeniu z alarmem i jest głównym elementem wykrywającym w alarmie. Wykorzystuje elektrolizę o stałym potencjale jako podstawową zasadę. Kiedy tlenek węgla dyfunduje do czujnika gazu, jego zacisk wyjściowy generuje prąd wyjściowy, który jest dostarczany do obwodu próbkowania w alarmie i odgrywa rolę w przekształcaniu energii chemicznej w energię elektryczną. Gdy zmienia się stężenie gazu, prąd wyjściowy czujnika gazu również zmienia się proporcjonalnie, a moc wyjściowa jest przekształcana i wzmacniana przez obwód pośredni alarmu w celu napędzania różnych siłowników w celu uzupełnienia funkcji wykrywania i alarmowania dźwięku, światła i elektryczności oraz odpowiednie Urządzenia sterujące razem tworzą system wykrywania lub monitorowania środowiska.
Gdy gazowy tlenek węgla dyfunduje na powierzchnię elektrody roboczej przez otwory gazowe na powłoce przez przepuszczalną dla gazu membranę, pod wpływem katalizy elektrody roboczej, gazowy tlenek węgla jest utleniany na elektrodzie roboczej. Jego wzór reakcji chemicznej to:
CO plus H2O→CO2 plus 2H plus plus 2e-
Jony H plus i elektrony powstałe w wyniku reakcji utleniania na elektrodzie roboczej są przenoszone na przeciwelektrodę w pewnej odległości od elektrody roboczej przez elektrolit i przechodzą reakcję redukcji z tlenem w wodzie. Jego wzór reakcji chemicznej to:
1/2O2 plus 2H plus plus 2e-→H2O
Dlatego wewnątrz czujnika zachodzi odwracalna reakcja utleniania-redukcji. Jego wzór reakcji chemicznej to:
2CO plus 2O2→2CO2
Ta odwracalna reakcja utleniania-redukcji zachodzi zawsze między elektrodą roboczą a przeciwelektrodą i generuje różnicę potencjałów między elektrodami.
Ponieważ jednak reakcje zachodzące na obu elektrodach powodują polaryzację elektrod, trudno jest utrzymać stały potencjał międzyelektrodowy, ograniczając w ten sposób wykrywalny zakres stężenia tlenku węgla.
Aby utrzymać stały potencjał między elektrodami, dodaliśmy elektrodę odniesienia. W trzyelektrodowym elektrochemicznym czujniku gazu zacisk wyjściowy odzwierciedla zmianę potencjału między elektrodą odniesienia a elektrodą roboczą. Ponieważ elektroda odniesienia nie uczestniczy w reakcji utleniania lub redukcji, może utrzymywać stały potencjał między elektrodami. (To znaczy stały potencjał), zmiana potencjału w tym czasie jest bezpośrednio związana ze zmianą tego samego stężenia dwutlenku węgla. Kiedy czujnik gazu wytwarza prąd wyjściowy, jego wielkość jest proporcjonalna do stężenia gazu. Stężenie tlenku węgla można wykryć, mierząc prąd wyjściowy czujnika z zewnętrznym obwodem przez przewód elektrody i ma szeroki liniowy zakres pomiarowy. W ten sposób wykrywanie i monitorowanie gazowego tlenku węgla można realizować przez zewnętrzne podłączenie obwodu zbierania sygnału i odpowiedniego obwodu konwersji i wyjścia do czujnika gazu.
