CO elektrokemisk sensordetekteringsprincip för gasdetektor
Den elektrokemiska kolmonoxidgassensorn antar en sluten strukturdesign och dess struktur består av elektroder, filter, gasgenomsläppliga membran, elektrolyter, elektrodledningstrådar (stift) och höljen.
Kolmonoxidgassensorn används i samband med larmet och är kärndetekteringselementet i larmet. Den använder konstant potentialelektrolys som grundprincip. När kolmonoxid diffunderar till gassensorn genererar dess utgångsterminal en strömutgång, som tillförs provtagningskretsen i larmet, och spelar en roll för att omvandla kemisk energi till elektrisk energi. När gaskoncentrationen ändras ändras även utströmmen från gassensorn proportionellt, och utsignalen omvandlas och förstärks av larmets mellankrets för att driva olika ställdon för att slutföra detekterings- och larmfunktionerna för ljud, ljus och elektricitet, och motsvarande Styranordningarna utgör tillsammans ett miljödetekterings- eller övervakningslarmsystem.
När kolmonoxidgasen diffunderar till arbetselektrodens yta genom gashålen på skalet genom det gaspermeabla membranet, under katalys av arbetselektroden, oxideras kolmonoxidgasen på arbetselektroden. Dess kemiska reaktionsformel är:
CO plus H2O→CO2 plus 2H plus plus 2e-
H plus-jonerna och elektronerna som genereras av oxidationsreaktionen på arbetselektroden överförs till motelektroden på ett visst avstånd från arbetselektroden genom elektrolyten och genomgår en reduktionsreaktion med syre i vattnet. Dess kemiska reaktionsformel är:
1/2O2 plus 2H plus plus 2e-→H2O
Därför uppstår en reversibel oxidations-reduktionsreaktion inuti sensorn. Dess kemiska reaktionsformel är:
2CO plus 2O2→2CO2
Denna reversibla oxidations-reduktionsreaktion sker alltid mellan arbetselektroden och motelektroden och genererar en potentialskillnad mellan elektroderna.
Eftersom reaktionerna som sker på de två elektroderna kommer att polarisera elektroderna är det svårt att upprätthålla en konstant interelektrodpotential, vilket begränsar det detekterbara området för kolmonoxidkoncentrationen.
För att upprätthålla en konstant potential mellan elektroderna lade vi till en referenselektrod. I den elektrokemiska gassensorn med tre elektroder reflekterar utgångsterminalen potentialändringen mellan referenselektroden och arbetselektroden. Eftersom referenselektroden inte deltar i oxidations- eller reduktionsreaktionen kan den hålla potentialen mellan elektroderna konstant. (Det vill säga konstant potential), förändringen av potential vid denna tidpunkt är direkt relaterad till förändringen av samma koldioxidkoncentration. När gassensorn producerar en utström är dess storlek proportionell mot koncentrationen av gasen. Koncentrationen av kolmonoxid kan detekteras genom att mäta utströmmen från sensorn med en extern krets genom elektrodens ledningstråd, och den har ett brett linjärt mätområde. På detta sätt kan detekteringen och övervakningen av kolmonoxidgas realiseras genom att externt ansluta signalupptagningskretsen och motsvarande omvandlings- och utgångskrets till gassensorn.
