Elektrokemijski plinski senzori za detektore plina
Znatan dio njegovih zapaljivih, otrovnih i štetnih plinova ima elektrokemijsku aktivnost i može se elektrokemijski oksidirati ili reducirati. Korištenjem ovih reakcija može se razlikovati sastav plina i detektirati koncentracija plina. Postoje mnoge podkategorije elektrokemijskih senzora za plin:
(1) Načelo primarnih ćelijskih senzora plina (također poznatih kao Gavonijevi ćelijski senzori plina, senzori plina gorivnih ćelija i senzori plina spontanih ćelija) je isto kao kod suhih baterija koje koristimo, osim što ugljik-mangan elektroda baterije zamijenjena je plinskom elektrodom. Uzimajući za primjer senzor za kisik, kisik se reducira na katodi, a elektroni teku kroz ampermetar do anode, gdje se metalni olovo oksidira. Jačina struje izravno je povezana s koncentracijom kisika. Ovaj tip senzora može učinkovito detektirati kisik, sumporni dioksid, klor itd.
(2) Senzor plina tipa elektrolitičke ćelije s konstantnim potencijalom vrlo je učinkovit u otkrivanju redukcijskih plinova. Njegov princip se razlikuje od principa senzora tipa primarne baterije. Njegova elektrokemijska reakcija odvija se pod utjecajem struje, što ga čini pravim senzorom za Coulombovu analizu. Ovaj tip senzora uspješno se koristi u detekciji plinova kao što su ugljični monoksid, sumporovodik, vodik, amonijak, hidrazin itd. Trenutno je glavni senzor za detekciju otrovnih i štetnih plinova.
(3) Plinski senzor tipa baterije razlike koncentracije, koji ima elektrokemijsku aktivnost, spontano stvara elektromotornu silu razlike koncentracije na obje strane elektrokemijske baterije. Veličina elektromotorne sile povezana je s koncentracijom plina. Uspješni primjeri takvih senzora su senzori za kisik za automobile i senzori za ugljični dioksid tipa čvrstog elektrolita.
(4) Plinski senzor ekstremne struje tip je senzora koji mjeri koncentraciju kisika. Koristi se načelom da je ekstremna struja u elektrokemijskoj ćeliji povezana s koncentracijom nosača za pripremu senzora koncentracije kisika (plina), koji se koristi za detekciju kisika u automobilima i detekciju koncentracije kisika u rastaljenom čeliku.
Infracrveni senzor plina
Većina plinova ima karakteristične vrhove apsorpcije u srednjem infracrvenom području. Detektiranjem apsorpcije na mjestu karakterističnog apsorpcijskog vrha može se odrediti koncentracija određenog plina.
Ova vrsta senzora nekada je bila veliki analitički instrument, no posljednjih godina, s razvojem industrije senzora temeljene na MEMS tehnologiji, obujam ovog senzora smanjio se s diva od 10 litara i 45 kilograma na oko 2 mililitra (palac veličina). Korištenje infracrvenih detektora koji ne zahtijevaju modulaciju izvora svjetlosti čini instrument potpuno bez mehaničkih pokretnih dijelova i potpuno bez održavanja. Infracrveni senzori plina mogu učinkovito razlikovati vrstu plina i točno mjeriti koncentraciju plina.
Ovaj senzor se uspješno koristi za detekciju ugljičnog dioksida i metana.
