Πλεονεκτήματα ηλεκτροχημικών αισθητήρων για όργανα ανίχνευσης αερίων
Ένα σημαντικό μέρος των εύφλεκτων, τοξικών και επιβλαβών αερίων του είναι ηλεκτροχημικά ενεργά και μπορούν να οξειδωθούν ή να αναχθούν ηλεκτροχημικά. Χρησιμοποιώντας αυτές τις αντιδράσεις, τα συστατικά του αερίου μπορούν να διακριθούν και οι συγκεντρώσεις αερίων μπορούν να ανιχνευθούν. Οι ηλεκτροχημικοί αισθητήρες αερίων χωρίζονται σε πολλές υποκατηγορίες:
(1) Αισθητήρες αερίου κύριας κυψέλης (γνωστοί επίσης ως αισθητήρες αερίου κυψελών Gavoni, αισθητήρες αερίου κυψελών καυσίμου και αισθητήρες αυθόρμητων αερίων μπαταρίας), οι αρχές τους είναι οι ίδιες με τις ξηρές μπαταρίες που χρησιμοποιούμε, με τη διαφορά ότι, το ηλεκτρόδιο άνθρακα-μαγγανίου της μπαταρίας ήταν αντικαθίσταται από ένα ηλεκτρόδιο αερίου. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα έναν αισθητήρα οξυγόνου, το οξυγόνο μειώνεται στην κάθοδο και τα ηλεκτρόνια ρέουν μέσω του αμπερόμετρου προς την άνοδο, όπου οξειδώνεται το μέταλλο μολύβδου. Το μέγεθος του ρεύματος σχετίζεται άμεσα με τη συγκέντρωση του οξυγόνου. Αυτός ο αισθητήρας μπορεί να ανιχνεύσει αποτελεσματικά το οξυγόνο, το διοξείδιο του θείου, το χλώριο κ.λπ.
(2) Αισθητήρας αερίου τύπου ηλεκτρολυτικής κυψέλης σταθερού δυναμικού. Αυτός ο τύπος αισθητήρα είναι πολύ αποτελεσματικός για την ανίχνευση αναγωγικών αερίων. Η αρχή του είναι διαφορετική από αυτή του αισθητήρα τύπου γαλβανικής κυψέλης. Η ηλεκτροχημική του αντίδραση συμβαίνει υπό εξαναγκασμένο ρεύμα. Είναι ένας πραγματικά κουλομετρικός αισθητήρας. Αυτό το είδος αισθητήρα έχει χρησιμοποιηθεί με επιτυχία στην ανίχνευση μονοξειδίου του άνθρακα, υδρόθειου, υδρογόνου, αμμωνίας, υδραζίνης και άλλων αερίων. Είναι ο κύριος αισθητήρας για την ανίχνευση τοξικών και επιβλαβών αερίων.
(3) Αισθητήρας αερίου τύπου μπαταρίας συγκέντρωσης. Το ηλεκτροχημικά ενεργό αέριο θα σχηματίσει αυθόρμητα μια ηλεκτροκινητική δύναμη συγκέντρωσης και στις δύο πλευρές του ηλεκτροχημικού στοιχείου. Το μέγεθος της ηλεκτροκινητικής δύναμης σχετίζεται με τη συγκέντρωση του αερίου. Ένα επιτυχημένο παράδειγμα αυτού του είδους αισθητήρα είναι για αυτοκίνητα. Αισθητήρας οξυγόνου, αισθητήρας διοξειδίου του άνθρακα στερεού ηλεκτρολύτη.
(4) Αισθητήρας αερίου τύπου περιορισμού ρεύματος. Υπάρχει ένας αισθητήρας που μετρά τη συγκέντρωση οξυγόνου. Χρησιμοποιεί την αρχή ότι το περιοριστικό ρεύμα στο ηλεκτροχημικό στοιχείο σχετίζεται με τη συγκέντρωση του φορέα για την προετοιμασία ενός αισθητήρα συγκέντρωσης οξυγόνου (αερίου). Χρησιμοποιείται για την ανίχνευση οξυγόνου σε αυτοκίνητα και σε λιωμένο χάλυβα. Ανίχνευση συγκέντρωσης οξυγόνου.
