اصل عملکرد آشکارسازهای گاز الکتروشیمیایی

اصل عملکرد آشکارسازهای گاز الکتروشیمیایی

بخش قابل توجهی از گازهای قابل اشتعال، سمی و مضر در آشکارسازهای گاز دارای فعالیت الکتروشیمیایی هستند و می توانند به صورت الکتروشیمیایی اکسید شوند یا کاهش یابند. با استفاده از این واکنش ها می توان ترکیب گاز را تشخیص داد و غلظت گاز را تشخیص داد. سنسورهای گاز الکتروشیمیایی به زیر دسته های زیادی تقسیم می شوند:

(1) اصل آشکارساز گاز نوع باتری اصلی (همچنین به عنوان سنسور گاز نوع باتری Gavoni، سنسور گاز نوع سلول سوختی یا سنسور گاز نوع باتری خود به خود شناخته می شود) مانند باتری خشکی است که ما استفاده می کنیم، با این تفاوت که الکترود منگنز کربن باتری با یک الکترود گاز جایگزین می شود. با در نظر گرفتن یک حسگر اکسیژن به عنوان مثال، اکسیژن در کاتد کاهش می‌یابد و الکترون‌ها از طریق آمپرمتر به آند می‌روند، جایی که فلز سرب اکسید می‌شود. مقدار جریان مستقیماً با غلظت اکسیژن مرتبط است. این نوع سنسور می تواند به طور موثری اکسیژن، دی اکسید گوگرد، گاز کلر و غیره را تشخیص دهد.

(2) آشکارساز گاز نوع سلول الکترولیتی بالقوه ثابت، این سنسور برای تشخیص گازهای کاهش دهنده بسیار موثر است. اصل آن با حسگر نوع باتری اصلی متفاوت است و واکنش الکتروشیمیایی آن تحت نیروی جریان رخ می دهد. این یک سنسور تحلیل کولن واقعی است. این نوع سنسور با موفقیت در تشخیص گازهایی مانند مونوکسید کربن، سولفید هیدروژن، هیدروژن، آمونیاک، هیدرازین و غیره استفاده شده است.

(3) آشکارساز گاز نوع باتری غلظت، با گاز فعال الکتروشیمیایی در هر دو طرف سلول الکتروشیمیایی، به طور خود به خود یک نیروی الکتروموتور غلظت را تشکیل می دهد. بزرگی نیروی محرکه الکتریکی به غلظت گاز مربوط می شود. نمونه‌های موفق چنین حسگرهایی، حسگرهای اکسیژن برای خودروها و حسگرهای دی‌اکسید کربن نوع الکترولیت جامد هستند.

(4) آشکارساز گاز نوع جریان حدی دارای سنسوری برای اندازه گیری غلظت اکسیژن است که از این اصل استفاده می کند که جریان حدی در سلول الکتروشیمیایی به غلظت حامل مربوط می شود تا حسگر غلظت اکسیژن (گاز) را برای تشخیص اکسیژن در خودروها و تشخیص غلظت اکسیژن در فولاد مذاب آماده کند.