Een inleiding tot elektrochemische sensoren in gasdetectoren
Een aanzienlijk deel van de ontvlambare, giftige en schadelijke gassen heeft elektrochemische activiteit en kan elektrochemisch worden geoxideerd of gereduceerd. Door gebruik te maken van deze reacties kan de gassamenstelling worden onderscheiden en de gasconcentratie worden gedetecteerd. Elektrochemische gassensoren zijn onderverdeeld in vele subcategorieën:
(1) Het principe van de originele gassensor van het batterijtype (ook bekend als de Cavani-gassensor van het batterijtype, de gassensor van het brandstofceltype of de gassensor van het spontane celtype) is hetzelfde als de droge batterij die we gebruiken, behalve dat de koolstof-mangaanelektrode van de batterij is vervangen door een gaselektrode. Als we een zuurstofsensor als voorbeeld nemen, wordt zuurstof gereduceerd aan de kathode en stromen elektronen door een ampèremeter naar de anode, waar loodmetaal wordt geoxideerd. De grootte van de stroom houdt rechtstreeks verband met de zuurstofconcentratie. Dit type sensor kan effectief zuurstof, zwaveldioxide, chloorgas enz. detecteren.
(2) Gassensor van het elektrolytische celtype met constant potentieel, die zeer effectief is voor het detecteren van reducerende gassen. Het principe ervan verschilt van de originele sensor van het batterijtype en de elektrochemische reactie vindt plaats onder invloed van stroom. Het is een echte Coulomb-analysesensor. Dit type sensor is met succes gebruikt bij de detectie van gassen zoals koolmonoxide, waterstofsulfide, waterstof, ammoniak, hydrazine, enz. Het is momenteel de mainstream sensor voor het detecteren van giftige en schadelijke gassen.
(3) De gassensor van het concentratiebatterijtype, met elektrochemisch actief gas aan beide zijden van de elektrochemische cel, zal spontaan een elektromotorische concentratiekracht vormen, en de grootte van de elektromotorische kracht is gerelateerd aan de concentratie van het gas. Succesvolle voorbeelden van dergelijke sensoren zijn zuurstofsensoren voor auto's en koolstofdioxidesensoren van het vaste-elektrolyttype.
(4) Extreme stroomgassensor is een type sensor die de zuurstofconcentratie meet. Het maakt gebruik van het principe dat de extreme stroom in de elektrochemische cel verband houdt met de dragerconcentratie om een zuurstof(gas)concentratiesensor te maken, die wordt gebruikt voor zuurstofdetectie in auto's en zuurstofconcentratiedetectie in gesmolten staal.
