Elektroķīmiskie gāzes sensori gāzes detektoriem
Ievērojamai daļai tā uzliesmojošo, toksisko un kaitīgo gāzu ir elektroķīmiska aktivitāte, un tās var elektroķīmiski oksidēt vai reducēt. Izmantojot šīs reakcijas, var atšķirt gāzes sastāvu un noteikt gāzes koncentrāciju. Ir daudzas elektroķīmisko gāzes sensoru apakškategorijas:
(1) Primāro elementu tipa gāzes sensoru (pazīstami arī kā Gavoni šūnu tipa gāzes sensori, kurināmā elementa tipa gāzes sensori un spontāno elementu tipa gāzes sensori) princips ir tāds pats kā mūsu izmantoto sauso bateriju darbības princips, izņemot to, ka oglekļa mangāns. akumulatora 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 ir ļoti efektīvs reducējošu gāzu noteikšanā. Tā darbības princips atšķiras no primārā akumulatora tipa sensora principa. Tā elektroķīmiskā reakcija notiek strāvas spēka ietekmē, padarot to par īstu Kulona analīzes sensoru. 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 starpības akumulatora tipa gāzes sensors, kuram ir elektroķīmiskā aktivitāte, spontāni veido koncentrācijas starpības elektromotora spēku abās elektroķīmiskās baterijas pusēs. Elektromotora spēka lielums ir saistīts ar gāzes koncentrāciju. Veiksmīgi šādu sensoru piemēri ir skābekļa sensori automašīnām un cietā elektrolīta tipa oglekļa dioksīda sensori.
(4) Ārējās strāvas tipa 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.
Infrasarkanais gāzes sensors
Lielākajai daļai gāzu ir raksturīgas absorbcijas maksimumi vidējā infrasarkanajā reģionā. Nosakot absorbciju raksturīgās absorbcijas pīķa vietā, var noteikt noteiktas gāzes koncentrāciju.
Šāda veida sensors agrāk bija liels analītisks instruments, taču pēdējos gados, attīstoties sensoru nozarei, kuras pamatā ir MEMS tehnoloģija, šī sensora tilpums ir samazinājies no 10 litriem 45 kilogramus smaga līdz aptuveni 2 mililitriem (īkšķis Izmērs). Infrasarkano staru detektoru izmantošana, kuriem nav nepieciešama gaismas avotu modulācija, padara instrumentu pilnībā brīvu no mehāniskām kustīgām daļām un bez apkopes. Infrasarkanie gāzes sensori var efektīvi atšķirt gāzes veidu un precīzi izmērīt gāzes koncentrāciju.
Šis sensors ir veiksmīgi izmantots oglekļa dioksīda un metāna noteikšanai.
