Обзор электрохимических датчиков для приборов обнаружения газа
Значительная часть его горючих, токсичных и вредных газов обладает электрохимической активностью и может подвергаться электрохимическому окислению или восстановлению. Используя эти реакции, можно определить состав газа и определить его концентрацию. Электрохимические газовые датчики делятся на множество подкатегорий:
(1) Принцип действия оригинального датчика газа батарейного типа (также известного как датчик газа аккумуляторного типа Cavani, датчик газа топливного элемента или датчик газа спонтанного типа элемента) такой же, как и у сухой батареи, которую мы используем, за исключением того, что угольно-марганцевый электрод батареи заменен газовым электродом. На примере датчика кислорода кислород восстанавливается на катоде, а электроны проходят через амперметр 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, который очень эффективен для обнаружения газов-восстановителей. Его принцип отличается от оригинального датчика батарейного типа, и его электрохимическая реакция происходит под действием тока. Это настоящий датчик 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) Датчик газа концентрационного батарейного типа с электрохимически активным газом по обеим сторонам гальванического элемента самопроизвольно формирует концентрационную электродвижущую силу, а величина электродвижущей силы связана с концентрацией газа. Успешными примерами таких датчиков являются датчики кислорода для автомобилей и датчики углекислого газа твердоэлектролитного типа.
(4) Датчик предельного тока газа — это тип датчика, который измеряет концентрацию кислорода. Он использует принцип, согласно которому экстремальный ток в электрохимической ячейке связан с концентрацией носителя, для подготовки датчика концентрации кислорода (газа), который используется для обнаружения кислорода в автомобилях и определения концентрации кислорода в расплавленной стали.
