Elektrochemiczne Czujniki gazu

elektrochemiczne Czujniki gazu są detektorami gazu używanymi do pomiaru stężenia gazu docelowego poprzez utlenianie lub redukcję gazu na elektrodzie i pomiar powstałego prądu. Pierwsze czujniki elektrochemiczne zostały opracowane w 1950 roku do monitorowania tlenu.

w połowie lat 80.pojawiły się zminiaturyzowane czujniki elektrochemiczne do wykrywania różnych toksycznych gazów. Obecnie szeroka gama czujników elektrochemicznych jest wykorzystywana do różnych zastosowań.

Budowa

czujnik składa się z dwóch lub trzech elektrod, które mają kontakt z elektrolitem. Elektrody wykonane są z porowatej hydrofobowej membrany mocowanej metalem szlachetnym o dużej powierzchni.

najczęściej stosowanym elektrolitem jest kwas mineralny. Elektrody są zwykle umieszczone w plastikowej obudowie, która składa się z otworu wejściowego gazu i styków elektrycznych.

w niektórych przypadkach filtr płuczki jest również zamocowany przed czujnikiem w celu filtrowania niepożądanych gazów. Najczęściej stosowanym medium filtracyjnym jest węgiel aktywowany.

kredyty na zdjęcia: Photos.com

zasada działania

czujniki elektrochemiczne działają w oparciu o dyfuzję interesującego gazu do czujnika, co skutkuje wytwarzaniem sygnału elektrycznego, który jest proporcjonalny do stężenia gazu.

Gaz stykający się z czujnikiem przechodzi przez mały otwór kapilarny i dyfunduje przez barierę hydrofobową, aby dotrzeć do powierzchni elektrody. W rezultacie wystarczająca ilość gazu może reagować na elektrodę czujnikową, aby wytworzyć wystarczający sygnał elektryczny. Rozproszony gaz z kolei zostaje utleniony lub zredukowany na elektrodzie czujnikowej.

za pomocą rezystora połączonego między elektrodami można zmierzyć prąd płynący między anodą a katodą w celu określenia stężenia gazu.

zastosowania

czujniki elektrochemiczne wykorzystują minimalną moc do swojej pracy. W rzeczywistości zużycie energii przez ten czujnik jest najniższe ze wszystkich czujników monitorowania gazu. Z tego powodu czujniki elektrochemiczne są szeroko stosowane w zastosowaniach w ograniczonej przestrzeni, takich jak monitorowanie jakości powietrza w pomieszczeniach i wycieków gazu, a także w przenośnych przyrządach składających się z wielu czujników.

źródła i dalsze informacje

• Czujniki elektrochemiczne – Międzynarodowa technologia czujników
• Czujniki elektrochemiczne gazu – SGX Sensortech

Cytaty