Wprowadzenie do czujnika elektrochemicznego typu detektora gazu
Znaczna część jego palnych, toksycznych i szkodliwych gazów ma aktywność elektrochemiczną i może zostać elektrochemicznie utleniona lub zredukowana. Wykorzystując te reakcje, można rozróżnić skład gazu i wykryć jego stężenie. Elektrochemiczne czujniki gazów dzielą się na wiele podkategorii:
(1) Zasada działania oryginalnego czujnika gazu typu akumulatorowego (znanego również jako czujnik gazu typu akumulatorowego Cavani, czujnik gazu typu ogniwo paliwowe lub czujnik gazu typu ogniwo spontaniczne) jest taka sama jak w przypadku akumulatora suchego, którego używamy, z tą różnicą, że elektroda węglowo-manganowa akumulatora jest zastąpiona elektrodą gazową. Biorąc za przykład czujnik tlenu, tlen jest redukowany na katodzie, a elektrony przepływają przez amperomierz do anody, gdzie utlenia się ołów. Wielkość prądu jest bezpośrednio związana ze stężeniem tlenu. Ten typ czujnika może skutecznie wykrywać tlen, dwutlenek siarki, gazowy chlor itp.
(2) Czujnik gazu z ogniwem elektrolitycznym o stałym potencjale, bardzo skuteczny w wykrywaniu gazów redukujących. Jego zasada różni się od oryginalnego czujnika typu akumulatorowego, a jego reakcja elektrochemiczna zachodzi pod wpływem prądu. Jest to prawdziwy czujnik analizy Coulomba. Czujnik tego typu z powodzeniem znalazł zastosowanie w detekcji gazów takich jak tlenek węgla, siarkowodór, wodór, amoniak, hydrazyna itp. Jest to obecnie główny czujnik do wykrywania gazów toksycznych i szkodliwych.
(3) Czujnik gazu typu bateria koncentracyjna, z elektrochemicznie aktywnym gazem po obu stronach ogniwa elektrochemicznego, spontanicznie utworzy koncentracyjną siłę elektromotoryczną, a wielkość siły elektromotorycznej jest powiązana ze stężeniem gazu. Dobrymi przykładami takich czujników są czujniki tlenu do samochodów i czujniki dwutlenku węgla typu stałego elektrolitu.
(4) Ekstremalnie prądowy czujnik gazu to rodzaj czujnika mierzącego stężenie tlenu. Wykorzystuje zasadę, że ekstremalny prąd w ogniwie elektrochemicznym jest powiązany ze stężeniem nośnika, aby przygotować czujnik stężenia tlenu (gazu), który jest używany do wykrywania tlenu w samochodach i wykrywania stężenia tlenu w roztopionej stali.
