Elektrokemiska gassensorer för gasdetektorer
En avsevärd del av dess brandfarliga, giftiga och skadliga gaser har elektrokemisk aktivitet och kan elektrokemiskt oxideras eller reduceras. Genom att använda dessa reaktioner kan gassammansättningen urskiljas och gaskoncentrationen detekteras. Det finns många underkategorier av elektrokemiska gassensorer:
(1) Principen för gassensorer av primär celltyp (även känd som gassensorer av Gavoni-celltyp, gassensorer av bränslecellstyp och gassensorer av spontan celltyp) är densamma som för torrbatterier vi använder, förutom att kolmanganet batteriets elektrod ersätts av en gaselektrod. Om man tar en syresensor som ett exempel, reduceras syre vid katoden och elektroner strömmar genom amperemetern till anoden, där blymetallen oxideras. Strömmens storlek är direkt relaterad till koncentrationen av syre. Denna typ av sensor kan effektivt detektera syre, svaveldioxid, klorgas, etc.
(2) Gassensorn av elektrolytisk celltyp med konstant potential är mycket effektiv för att detektera reducerande gaser. Dess princip skiljer sig från den för en sensor av primär batterityp. Dess elektrokemiska reaktion sker under strömkraften, vilket gör den till en sann sensor för Coulomb-analys. Denna typ av sensor har framgångsrikt använts för att detektera gaser som kolmonoxid, vätesulfid, väte, ammoniak, hydrazin, etc. Det är för närvarande den vanliga sensorn för att detektera giftiga och skadliga gaser.
(3) Gassensorn av batterityp med koncentrationsskillnad, som har elektrokemisk aktivitet, bildar spontant en elektromotorisk kraft i koncentrationsskillnaden på båda sidor av det elektrokemiska batteriet. Storleken på den elektromotoriska kraften är relaterad till koncentrationen av gasen. Framgångsrika exempel på sådana sensorer är syresensorer för bilar och koldioxidsensorer av typen fast elektrolyt.
(4) En gassensor av extremströmstyp är en typ av sensor som mäter syrekoncentrationen. Den använder principen att den extrema strömmen i den elektrokemiska cellen är relaterad till bärarkoncentrationen för att förbereda en syrekoncentrationssensor (gas) som används för syredetektering i bilar och syrekoncentrationsdetektion i smält stål.
Infraröd gassensor
De flesta gaser har karakteristiska absorptionstoppar i mitten av det infraröda området. Genom att detektera absorptionen vid läget för den karakteristiska absorptionstoppen kan koncentrationen av en viss gas bestämmas.
Den här typen av sensorer var tidigare ett stort analysinstrument, men på senare år, med utvecklingen av sensorindustrin baserad på MEMS-teknologi, har volymen på denna sensor minskat från en 10 liters, 45 kilogram jätte till cirka 2 milliliter (tumme storlek). Användningen av infraröda detektorer som inte kräver modulering av ljuskällor gör instrumentet helt fritt från mekaniska rörliga delar och helt underhållsfritt. Infraröda gassensorer kan effektivt särskilja typen av gas och noggrant mäta gaskoncentrationen.
Denna sensor har framgångsrikt använts för att detektera koldioxid och metan.
