Elektrochemické senzory plynů pro detektory plynů
Značná část jeho hořlavých, toxických a škodlivých plynů má elektrochemickou aktivitu a lze je elektrochemicky oxidovat nebo redukovat. Využitím těchto reakcí lze rozlišit složení plynu a detekovat koncentraci plynu. Existuje mnoho podkategorií elektrochemických senzorů plynů:
(1) Princip plynových senzorů typu s primárními články (také známých jako plynové senzory typu Gavoni, plynové senzory typu palivových článků a senzory plynu typu spontánních článků) je stejný jako princip suchých baterií, které používáme, kromě toho, že uhlík mangan elektroda baterie je nahrazena plynovou elektrodou. Vezmeme-li příklad kyslíkového senzoru, kyslík je redukován na katodě a elektrony proudí přes ampérmetr k anodě, kde je olovo oxidováno. Velikost proudu přímo souvisí s koncentrací kyslíku. Tento typ senzoru dokáže účinně detekovat kyslík, oxid siřičitý, plynný chlór atd.
(2) Plynový senzor s konstantním potenciálem elektrolytického článku je velmi účinný při detekci redukčních plynů. Jeho princip je odlišný od principu senzoru typu primární baterie. Jeho elektrochemická reakce probíhá pod silou proudu, což z něj činí skutečný senzor pro Coulombovu analýzu. Tento typ senzoru se úspěšně používá při detekci plynů, jako je oxid uhelnatý, sirovodík, vodík, čpavek, hydrazin atd. V současné době je hlavním senzorem pro detekci toxických a škodlivých plynů.
(3) Senzor plynu typu baterie rozdílu koncentrace, který má elektrochemickou aktivitu, spontánně vytváří elektromotorickou sílu rozdílu koncentrací na obou stranách elektrochemické baterie. Velikost elektromotorické síly souvisí s koncentrací plynu. Úspěšnými příklady takových senzorů jsou senzory kyslíku pro automobily a senzory oxidu uhličitého typu s pevným elektrolytem.
(4) Senzor plynu typu extrémního proudu je typ senzoru, který měří koncentraci kyslíku. Využívá principu, že extrémní proud v elektrochemickém článku souvisí s koncentrací nosiče k přípravě senzoru koncentrace kyslíku (plynu), který se používá pro detekci kyslíku v automobilech a detekci koncentrace kyslíku v roztavené oceli.
Infračervený senzor plynu
Většina plynů má charakteristické absorpční píky ve střední infračervené oblasti. Detekcí absorpce v poloze charakteristické absorpční špičky lze určit koncentraci určitého plynu.
Tento typ senzoru býval velkým analytickým nástrojem, ale v posledních letech, s rozvojem senzorického průmyslu založeného na technologii MEMS, se objem tohoto senzoru zmenšil z 10litrového a 45kilogramového obra na asi 2 mililitry (palec velikost). Díky použití infračervených detektorů, které nevyžadují modulaci světelných zdrojů, je přístroj zcela bez mechanických pohyblivých částí a zcela bezúdržbový. Infračervené senzory plynu dokážou efektivně rozlišit typ plynu a přesně měřit koncentraci plynu.
Tento senzor byl úspěšně použit pro detekci oxidu uhličitého a metanu.
