Elektrochemische sensoren voor gebruik in gasdetectie-instrumenten
Een gasdetector is een instrument voor de detectie van gaslekkageconcentraties, voornamelijk bedoeld voor draagbare/handheld gasdetectoren. Gassensoren worden voornamelijk gebruikt om de soorten gassen in de omgeving te detecteren. Gassensoren zijn sensoren die worden gebruikt om de samenstelling en inhoud van gassen te detecteren. Algemeen wordt aangenomen dat de definitie van een gassensor gebaseerd is op het detectiedoel. Dat wil zeggen dat elke sensor die wordt gebruikt om de gassamenstelling en -concentratie te detecteren een gassensor wordt genoemd, ongeacht of deze gebruik maakt van fysieke of chemische methoden. Een sensor die de gasstroom detecteert, wordt bijvoorbeeld niet als een gassensor beschouwd, maar een gasanalysator met thermische geleidbaarheid is een belangrijke gassensor, hoewel ze soms grofweg hetzelfde detectieprincipe gebruiken.
elektrochemische sensor
Een aanzienlijk deel van de brandbare, giftige en schadelijke gassen is elektrochemisch actief en kan elektrochemisch worden geoxideerd of gereduceerd. Met behulp van deze reacties kunnen gascomponenten worden onderscheiden en gasconcentraties worden gedetecteerd.
Elektrochemische gassensoren zijn onderverdeeld in vele subcategorieën:
(1) Primaire celgassensor (ook bekend als: Gavoni-celgassensor, ook bekend als brandstofcelgassensor, ook bekend als spontane batterijgassensor), hun principe is hetzelfde als de droge batterij die we gebruiken, maar de batterij is koolstof-mangaan-elektrode werd vervangen door een gaselektrode. Als we een zuurstofsensor als voorbeeld nemen, wordt zuurstof gereduceerd aan de kathode en stromen elektronen door de ampèremeter naar de anode, waar het loodmetaal wordt geoxideerd. De grootte van de stroom houdt rechtstreeks verband met de zuurstofconcentratie. Deze sensor kan effectief zuurstof, zwaveldioxide, chloor, enz. detecteren.
(2) Gassensor van het elektrolytische celtype met constant potentieel. Dit type sensor is zeer effectief voor het detecteren van reducerende gassen. Het principe ervan verschilt van dat van de primaire celtypesensor. De elektrochemische reactie vindt plaats onder invloed van stroom. Het is een echte coulometrische sensor. Dit soort sensor is met succes gebruikt bij de detectie van koolmonoxide, waterstofsulfide, waterstof, ammoniak, hydrazine en andere gassen. Het is de mainstreamsensor voor de detectie van giftige en schadelijke gassen.
(3) Gassensor van het concentratiebatterijtype. Het elektrochemisch actieve gas zal spontaan een geconcentreerde elektromotorische kracht vormen aan beide zijden van de elektrochemische cel. De grootte van de elektromotorische kracht hangt samen met de concentratie van het gas. Een succesvol voorbeeld van dit soort sensoren is de autosensor. Zuurstofsensor, koolstofdioxidesensor met vaste elektrolyt.
(4) Gassensor van het begrenzingsstroomtype. Er is een sensor die de zuurstofconcentratie meet. Het maakt gebruik van het principe dat de grensstroom in de elektrochemische cel gerelateerd is aan de dragerconcentratie om een zuurstof(gas)concentratiesensor te bereiden. Het wordt gebruikt voor zuurstofdetectie in auto's en in gesmolten staal. Detectie van zuurstofconcentratie.
