Αρχή Λειτουργίας των Ηλεκτροχημικών Ανιχνευτών Αερίων
Ένα σημαντικό μέρος εύφλεκτων, τοξικών και επιβλαβών αερίων στους ανιχνευτές αερίων έχει ηλεκτροχημική δραστηριότητα και μπορεί να οξειδωθεί ή να μειωθεί ηλεκτροχημικά. Χρησιμοποιώντας αυτές τις αντιδράσεις, μπορεί να διακριθεί η σύνθεση του αερίου και να ανιχνευθεί η συγκέντρωση αερίου. Οι ηλεκτροχημικοί αισθητήρες αερίων χωρίζονται σε πολλές υποκατηγορίες:
(1) Η αρχή του αρχικού ανιχνευτή αερίου τύπου μπαταρίας (γνωστός και ως αισθητήρας αερίου τύπου μπαταρίας Gavoni, αισθητήρας αερίου τύπου κυψελών καυσίμου ή αισθητήρας αερίου τύπου αυθόρμητης μπαταρίας) είναι η ίδια με την ξηρή μπαταρία που χρησιμοποιούμε, εκτός από το ότι το ηλεκτρόδιο μαγγανίου άνθρακα της μπαταρίας αντικαθίσταται από ένα ηλεκτρόδιο αερίου. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα έναν αισθητήρα οξυγόνου, το οξυγόνο μειώνεται στην κάθοδο και τα ηλεκτρόνια ρέουν μέσω ενός αμπερόμετρου προς την άνοδο, όπου το μέταλλο μολύβδου οξειδώνεται. Το μέγεθος του ρεύματος σχετίζεται άμεσα με τη συγκέντρωση του οξυγόνου. Αυτός ο τύπος αισθητήρα μπορεί να ανιχνεύσει αποτελεσματικά το οξυγόνο, το διοξείδιο του θείου, το αέριο χλώριο κ.λπ.
(2) Ανιχνευτής αερίου τύπου ηλεκτρολυτικής κυψέλης σταθερού δυναμικού, αυτός ο αισθητήρας είναι πολύ αποτελεσματικός για την ανίχνευση αναγωγικών αερίων. Η αρχή του είναι διαφορετική από τον αρχικό αισθητήρα τύπου μπαταρίας και η ηλεκτροχημική του αντίδραση λαμβάνει χώρα υπό τη δύναμη του ρεύματος. Είναι ένας πραγματικός αισθητήρας ανάλυσης Coulomb. Αυτός ο τύπος αισθητήρα έχει χρησιμοποιηθεί με επιτυχία στην ανίχνευση αερίων όπως μονοξείδιο του άνθρακα, υδρόθειο, υδρογόνο, αμμωνία, υδραζίνη κ.λπ. Αυτή τη στιγμή είναι ο κύριος αισθητήρας για την ανίχνευση τοξικών και επιβλαβών αερίων.
(3) Ο ανιχνευτής αερίου τύπου μπαταρίας συγκέντρωσης, με ηλεκτροχημικά ενεργό αέριο και στις δύο πλευρές του ηλεκτροχημικού στοιχείου, θα σχηματίσει αυθόρμητα μια ηλεκτροκινητική δύναμη συγκέντρωσης. Το μέγεθος της ηλεκτροκινητικής δύναμης σχετίζεται με τη συγκέντρωση του αερίου. Επιτυχημένα παραδείγματα τέτοιων αισθητήρων είναι οι αισθητήρες οξυγόνου για αυτοκίνητα και οι αισθητήρες διοξειδίου του άνθρακα τύπου στερεού ηλεκτρολύτη.
(4) Ο ανιχνευτής αερίου τύπου οριακού ρεύματος διαθέτει αισθητήρα για τη μέτρηση της συγκέντρωσης οξυγόνου, ο οποίος χρησιμοποιεί την αρχή ότι το οριακό ρεύμα στην ηλεκτροχημική κυψέλη σχετίζεται με τη συγκέντρωση του φορέα για την προετοιμασία ενός αισθητήρα συγκέντρωσης οξυγόνου (αερίου) για ανίχνευση οξυγόνου σε αυτοκίνητα και ανίχνευση συγκέντρωσης οξυγόνου σε λιωμένο χάλυβα.
