CO elektrokemijski senzor princip detekcije plinskog detektora
Elektrokemijski plinski senzor ugljičnog monoksida ima dizajn zatvorene strukture, a njegova se struktura sastoji od elektroda, filtara, plinopropusnih membrana, elektrolita, žica (pinova) elektroda i kućišta.
Senzor plina ugljičnog monoksida koristi se zajedno s alarmom i glavni je detekcijski element u alarmu. Kao osnovni princip koristi elektrolizu konstantnog potencijala. Kada ugljični monoksid difundira do senzora plina, njegov izlazni terminal generira izlaznu struju, koja se daje krugu za uzorkovanje u alarmu, i igra ulogu u pretvaranju kemijske energije u električnu energiju. Kada se koncentracija plina promijeni, izlazna struja plinskog senzora također se mijenja proporcionalno, a izlaz se pretvara i pojačava posrednim krugom alarma kako bi se pokrenuli različiti aktuatori kako bi se dovršile funkcije detekcije i alarma zvuka, svjetla i električne energije, i odgovarajući Kontrolni uređaji zajedno čine alarmni sustav za detekciju okoliša ili nadzor.
Kada plin ugljični monoksid difundira na površinu radne elektrode kroz rupe za plin na ljusci kroz plinopropusnu membranu, pod katalizom radne elektrode, plin ugljični monoksid oksidira se na radnoj elektrodi. Formula njegove kemijske reakcije je:
CO plus H2O→CO2 plus 2H plus plus 2e-
H plus ioni i elektroni generirani reakcijom oksidacije na radnoj elektrodi prenose se na protuelektrodu na određenoj udaljenosti od radne elektrode kroz elektrolit, i podvrgavaju se reakciji redukcije s kisikom u vodi. Formula njegove kemijske reakcije je:
1/2O2 plus 2H plus plus 2e-→H2O
Stoga se unutar senzora odvija reverzibilna oksidacijsko-redukcijska reakcija. Formula njegove kemijske reakcije je:
2CO plus 2O2→2CO2
Ova reverzibilna oksidacijsko-redukcijska reakcija uvijek se događa između radne elektrode i protuelektrode i stvara razliku potencijala između elektroda.
Međutim, budući da će reakcije koje se odvijaju na dvije elektrode polarizirati elektrode, teško je održavati konstantan međuelektrodni potencijal, čime se ograničava detektabilni raspon koncentracije ugljikovog monoksida.
Kako bismo održali konstantan potencijal između elektroda, dodali smo referentnu elektrodu. U elektrokemijskom senzoru plina s tri elektrode, izlazni terminal odražava promjenu potencijala između referentne elektrode i radne elektrode. Budući da referentna elektroda ne sudjeluje u reakciji oksidacije ili redukcije, ona može održavati potencijal između elektroda konstantnim. (To jest, konstantan potencijal), promjena potencijala u ovom trenutku izravno je povezana s promjenom iste koncentracije ugljičnog dioksida. Kada senzor plina proizvodi izlaznu struju, njezina je veličina proporcionalna koncentraciji plina. Koncentracija ugljičnog monoksida može se otkriti mjerenjem izlazne struje senzora s vanjskim strujnim krugom kroz provodnu žicu elektrode, a ima široki linearni raspon mjerenja. Na ovaj način, otkrivanje i praćenje plina ugljičnog monoksida može se ostvariti vanjskim povezivanjem kruga za prikupljanje signala i odgovarajućeg kruga za pretvorbu i izlaza na senzor plina.
