Ievads par elektroķīmiskiem sensoriem gāzes detektoros
Ievērojamai daļai tā uzliesmojošo, toksisko un kaitīgo gāzu ir elektroķīmiska aktivitāte, un tās var elektroķīmiski oksidēties vai reducēties. Izmantojot šīs reakcijas, var atšķirt gāzes sastāvu un noteikt gāzes koncentrāciju. Elektroķīmiskie gāzes sensori ir sadalīti daudzās apakškategorijās:
(1) Oriģinālā akumulatora tipa gāzes sensora (pazīstams arī kā Cavani akumulatora tipa gāzes sensors, kurināmā elementa tipa gāzes sensors vai spontāna elementa tipa gāzes sensors) princips ir tāds pats kā mūsu izmantotajam sausajam akumulatoram, izņemot to, ka akumulatora oglekļa mangāna elektrods tiek aizstāts ar gāzes elektrodu. Kā piemēru ņemot skābekļa sensoru, pie katoda tiek reducēts skābeklis, un elektroni caur ampērmetru plūst uz anodu, kur tiek oksidēts svina metāls. Strāvas stiprums ir tieši saistīts ar skābekļa koncentrāciju. Šāda veida sensors var efektīvi noteikt skābekli, sēra dioksīdu, hlora gāzi utt.
(2) Pastāvīga potenciāla elektrolītisko šūnu tipa gāzes sensors, kas ir ļoti efektīvs reducējošu gāzu noteikšanai. Tās darbības princips atšķiras no sākotnējā akumulatora tipa sensora, un tā elektroķīmiskā reakcija notiek strāvas spēka ietekmē. Tas ir īsts Kulona analīzes sensors. Šis sensora veids ir veiksmīgi izmantots tādu gāzu kā oglekļa monoksīda, sērūdeņraža, ūdeņraža, amonjaka, hidrazīna uc noteikšanā. Pašlaik tas ir galvenais sensors toksisku un kaitīgu gāzu noteikšanai.
(3) Koncentrācijas akumulatora tipa gāzes sensors ar elektroķīmiski aktīvu gāzi abās elektroķīmiskās šūnas pusēs spontāni veidos koncentrācijas elektromotora spēku, un elektromotora spēka lielums ir saistīts ar gāzes koncentrāciju. Veiksmīgi šādu sensoru piemēri ir skābekļa sensori automašīnām un cietā elektrolīta tipa oglekļa dioksīda sensori.
(4) Ārkārtas strāvas gāzes sensors ir sensora veids, kas mēra skābekļa koncentrāciju. Tas izmanto principu, ka galējā strāva elektroķīmiskajā šūnā ir saistīta ar nesēja koncentrāciju, lai sagatavotu skābekļa (gāzes) koncentrācijas sensoru, ko izmanto skābekļa noteikšanai automašīnās un skābekļa koncentrācijas noteikšanai izkausētā tēraudā.
