Zasada działania elektrochemicznych detektorów gazu
Znaczna część gazów palnych, toksycznych i szkodliwych w detektorach gazów ma działanie elektrochemiczne 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 detektora gazu typu akumulatorowego (znanego również jako czujnik gazu typu akumulatorowego Gavoni, czujnik gazu typu ogniwo paliwowe lub czujnik gazu typu akumulator spontaniczny) 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) Detektor gazu z ogniwem elektrolitycznym o stałym potencjale. Czujnik ten jest 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) Detektor gazu typu bateria koncentracyjna, z elektrochemicznie aktywnym gazem po obu stronach ogniwa elektrochemicznego, spontanicznie wytworzy koncentracyjną siłę elektromotoryczną. Wielkość siły elektromotorycznej jest związana ze stężeniem gazu. Dobrymi przykładami takich czujników są czujniki tlenu do samochodów i czujniki dwutlenku węgla typu stałego elektrolitu.
(4) Detektor gazu typu prądu granicznego jest wyposażony w czujnik do pomiaru stężenia tlenu, który wykorzystuje zasadę, że prąd graniczny w ogniwie elektrochemicznym jest powiązany ze stężeniem nośnika w celu przygotowania czujnika stężenia tlenu (gazu) do wykrywania tlenu w samochodach i wykrywania stężenia tlenu w roztopionej stali.
