Sensori elettrochimici per strumenti di rilevamento gas
Una parte significativa dei suoi gas infiammabili, tossici e pericolosi sono elettrochimicamente attivi e possono essere ossidati o ridotti elettrochimicamente. Utilizzando queste reazioni, è possibile distinguere i componenti del gas e rilevarne le concentrazioni. I sensori di gas elettrochimici sono suddivisi in molte sottocategorie:
(1), sensori di gas primari del tipo a cella (noti anche come: sensori di gas del tipo a batteria Gavony, noti anche come sensori di gas del tipo a cella a combustibile, noti anche come sensori di gas del tipo a batteria spontanei), il loro principio è lo stesso del utilizziamo una batteria a secco, tranne per il fatto che gli elettrodi di carbonio-manganese della batteria sono sostituiti da elettrodi di gas. Prendendo come esempio il sensore di ossigeno, l'ossigeno viene ridotto al catodo e gli elettroni fluiscono attraverso l'amperometro fino all'anodo, dove il piombo metallico viene ossidato. L'entità della corrente è direttamente correlata alla concentrazione di ossigeno. Questo tipo di sensore può rilevare efficacemente ossigeno, anidride solforosa, cloro e così via.
(2), sensore di gas di tipo a cella elettrolitica a potenziale costante, questo sensore viene utilizzato per il rilevamento di gas riducenti è molto efficace, il suo principio non è lo stesso del sensore di tipo a cella primaria, la sua reazione elettrochimica avviene sotto la costrizione della corrente, è una vera analisi di Coulomb del sensore. Questo sensore è stato utilizzato con successo per: monossido di carbonio, idrogeno solforato, idrogeno, ammoniaca, idrazina e altri gas nel rilevamento, è il sensore principale di rilevamento di gas tossici e pericolosi esistente.
(3), il sensore di gas del tipo a batteria con differenza di concentrazione, con attività elettrochimica del gas su entrambi i lati della batteria elettrochimica, formerà spontaneamente un potenziale elettrico di differenza di concentrazione, la dimensione del potenziale elettrico e la concentrazione del gas è correlata al il successo di questo sensore è il sensore di ossigeno dell'automobile, il sensore di anidride carbonica con elettrolita solido.
(4), sensore di gas del tipo a corrente limite, viene effettuata una misurazione della concentrazione di ossigeno del sensore utilizzando la cella elettrochimica nella corrente limite e nella concentrazione del portatore correlata al principio di preparazione del sensore di concentrazione di ossigeno (gas), utilizzato per il rilevamento dell'ossigeno nel settore automobilistico e rilevamento della concentrazione di ossigeno nell'acciaio.
Infrarossi
La maggior parte dei gas presenta picchi di assorbimento caratteristici nella regione del medio infrarosso e la concentrazione di un gas può essere determinata rilevando l'assorbimento nella posizione del picco di assorbimento caratteristico.
Questi sensori venivano utilizzati in grandi strumenti analitici, ma negli ultimi anni, con lo sviluppo dell'industria dei sensori basata sulla tecnologia MEMS, la dimensione di questi sensori è stata ridotta da 10 litri e 45 chilogrammi a circa 2 millilitri (il dimensione di un pollice). L'utilizzo di rilevatori ad infrarossi che non necessitano di sorgente luminosa modulata rende gli strumenti completamente esenti da manutenzione e privi di parti meccaniche in movimento. Il sensore di gas a infrarossi può distinguere efficacemente tra i tipi di gas e misurare con precisione le concentrazioni di gas.
Questo sensore viene utilizzato con successo per: rilevamento di anidride carbonica, metano.
