Elektrokemiske sensorer til brug i gasdetektionsinstrumenter
En gasdetektor er et instrumentværktøj til detektion af gaslækagekoncentration, hovedsageligt refererer til bærbare/håndholdte gasdetektorer. Gassensorer bruges hovedsageligt til at detektere de typer gasser, der findes i miljøet. Gassensorer er sensorer, der bruges til at detektere sammensætningen og indholdet af gasser. Det antages generelt, at definitionen af gassensor er baseret på detektionsmålet. Det vil sige, at enhver sensor, der bruges til at detektere gassammensætning og -koncentration, kaldes en gassensor, uanset om den bruger fysiske metoder eller kemiske metoder. For eksempel betragtes en sensor, der registrerer gasflow, ikke som en gassensor, men en termisk ledningsevne gasanalysator er en vigtig gassensor, selvom de nogle gange bruger nogenlunde det samme detektionsprincip.
elektrokemisk sensor
En betydelig del af dets brandfarlige, giftige og skadelige gasser er elektrokemisk aktive og kan elektrokemisk oxideres eller reduceres. Ved hjælp af disse reaktioner kan gaskomponenter skelnes, og gaskoncentrationer kan påvises.
Elektrokemiske gassensorer er opdelt i mange underkategorier:
(1) Primær celle gassensor (også kendt som: Gavoni celle gas sensor, også kendt som brændselscelle gas sensor, også kendt som spontan batteri gas sensor), deres princip er det samme som tørbatteriet, vi bruger, men batteriets kul-mangan elektrode blev erstattet af en gaselektrode. Tager man en iltsensor som eksempel, reduceres ilt ved katoden, og elektroner strømmer gennem amperemeteret til anoden, hvor blymetallet oxideres. Strømmens størrelse er direkte relateret til koncentrationen af ilt. Denne sensor kan effektivt detektere ilt, svovldioxid, klor osv.
(2) Elektrolytisk celletype gassensor med konstant potentiale. Denne type sensor er meget effektiv til at detektere reducerende gasser. Dens princip er forskellig fra den primære celletype sensor. Dens elektrokemiske reaktion sker under strømmens kraft. Det er en virkelig kulometrisk sensor. Denne type sensorer er blevet brugt med succes til påvisning af kulilte, hydrogensulfid, brint, ammoniak, hydrazin og andre gasser. Det er den almindelige sensor til detektion af giftige og skadelige gasser.
(3) Koncentration batteri-type gassensor. Den elektrokemisk aktive gas vil spontant danne en koncentration elektromotorisk kraft på begge sider af den elektrokemiske celle. Størrelsen af den elektromotoriske kraft er relateret til koncentrationen af gassen. Et vellykket eksempel på denne type sensor er den automotive. Iltsensor, kuldioxidsensor med fast elektrolyt.
(4) Gassensor af begrænsningsstrømtype. Der er en sensor, der måler iltkoncentrationen. Det anvender princippet om, at den begrænsende strøm i den elektrokemiske celle er relateret til bærerkoncentrationen til at forberede en oxygen (gas) koncentrationssensor. Det bruges til iltdetektion i biler og i smeltet stål. Påvisning af iltkoncentration.
