CO elektrochemische sensordetectieprincipe van gasdetector
De elektrochemische koolmonoxidegassensor heeft een ontwerp met een gesloten structuur en de structuur bestaat uit elektroden, filters, gasdoorlatende membranen, elektrolyten, elektrodegeleidingsdraden (pennen) en behuizingen.
De koolmonoxidegassensor wordt gebruikt in combinatie met de melder en is het belangrijkste detectie-element in de melder. Het maakt gebruik van constante potentiële elektrolyse als basisprincipe. Wanneer koolmonoxide naar de gassensor diffundeert, genereert de uitvoerterminal een stroomoutput, die wordt geleverd aan het bemonsteringscircuit in het alarm, en speelt een rol bij het omzetten van chemische energie in elektrische energie. Wanneer de gasconcentratie verandert, verandert de uitgangsstroom van de gassensor ook proportioneel en wordt de output omgezet en versterkt door de tussenkring van het alarm om verschillende actuatoren aan te drijven om de detectie- en alarmfuncties van geluid, licht en elektriciteit te voltooien, en overeenkomstig De controleapparaten vormen samen een omgevingsdetectie- of bewakingsalarmsysteem.
Wanneer het koolmonoxidegas naar het oppervlak van de werkelektrode diffundeert door de gasgaten in de schaal door het gasdoorlatende membraan, onder de katalyse van de werkelektrode, wordt het koolmonoxidegas op de werkelektrode geoxideerd. De chemische reactieformule is:
CO plus H2O→CO2 plus 2H plus plus 2e-
De H plus ionen en elektronen gegenereerd door de oxidatiereactie op de werkelektrode worden via de elektrolyt overgebracht naar de tegenelektrode op een bepaalde afstand van de werkelektrode en ondergaan een reductiereactie met zuurstof in het water. De chemische reactieformule is:
1/2O2 plus 2H plus plus 2e-→H2O
Daarom vindt er een omkeerbare oxidatie-reductiereactie plaats in de sensor. De chemische reactieformule is:
2CO plus 2O2→2CO2
Deze omkeerbare oxidatie-reductiereactie vindt altijd plaats tussen de werkelektrode en de tegenelektrode en genereert een potentiaalverschil tussen de elektroden.
Aangezien de reacties die optreden op de twee elektroden de elektroden echter zullen polariseren, is het moeilijk om een constant potentiaal tussen de elektroden te handhaven, waardoor het detecteerbare bereik van de koolmonoxideconcentratie wordt beperkt.
Om een constant potentiaal tussen de elektroden te behouden, hebben we een referentie-elektrode toegevoegd. In de elektrochemische gassensor met drie elektroden weerspiegelt de uitgangsaansluiting de potentiaalverandering tussen de referentie-elektrode en de werkelektrode. Aangezien de referentie-elektrode niet deelneemt aan de oxidatie- of reductiereactie, kan deze de potentiaal tussen de elektroden constant houden. (Dat wil zeggen constant potentieel), de verandering van potentieel op dit moment is direct gerelateerd aan de verandering van dezelfde kooldioxideconcentratie. Wanneer de gassensor een uitgangsstroom produceert, is de grootte ervan evenredig met de concentratie van het gas. De concentratie koolmonoxide kan worden gedetecteerd door de uitgangsstroom van de sensor te meten met een extern circuit via de elektrodedraad, en het heeft een breed lineair meetbereik. Op deze manier kan de detectie en bewaking van koolmonoxidegas worden gerealiseerd door het signaalacquisitiecircuit en het bijbehorende conversie- en uitgangscircuit extern op de gassensor aan te sluiten.
