Электрохимические датчики, используемые для обнаружения газов
Значительная часть его горючих, токсичных и вредных газов обладает электрохимической активностью и может электрохимически окисляться или восстанавливаться. Используя эти реакции, можно определить состав газа и определить его концентрацию. Существует множество подкатегорий электрохимических датчиков газа:
(1) Принцип действия датчиков газа с первичными ячейками (также известных как датчики газа с ячейками Гавони, датчики газа с топливными элементами и датчиками газа с самопроизвольными ячейками) аналогичен принципу используемых нами сухих батарей, за исключением того, что в них используется углемарганцевый электрод. Батарея заменена газовым электродом. Например, в датчике кислорода кислород восстанавливается на катоде, а электроны через амперметр перетекают к аноду, где металлический свинец окисляется. Величина тока напрямую связана с концентрацией кислорода. Этот тип датчика может эффективно обнаруживать кислород, диоксид серы, газообразный хлор и т. д.
(2) Датчик газа с электролитической ячейкой с постоянным потенциалом очень эффективен при обнаружении газов-восстановителей. Его принцип отличается от принципа работы оригинальных датчиков батарейного типа. Его электрохимическая реакция происходит под действием тока, что делает его настоящим сенсором для кулоновского анализа. Датчики этого типа успешно используются для обнаружения таких газов, как окись углерода, сероводород, водород, аммиак, гидразин и т. д. В настоящее время это основной датчик для обнаружения токсичных и вредных газов.
(3) Газовые датчики концентрационного типа с электрохимически активными газами по обе стороны гальванического элемента самопроизвольно формируют концентрационную электродвижущую силу. Величина электродвижущей силы связана с концентрацией газа. Успешными примерами таких датчиков являются датчики кислорода для автомобилей и датчики углекислого газа с твердым электролитом.
(4) Датчик газа с предельным током — это тип датчика, который измеряет концентрацию кислорода. В нем используется принцип, согласно которому предельный ток в электрохимической ячейке связан с концентрацией носителя, для изготовления датчика концентрации кислорода (газа), который используется для обнаружения кислорода в автомобилях и для определения концентрации кислорода в расплавленной стали.
