Princíp detekcie elektrochemického senzora CO detektora plynu
Elektrochemický plynový senzor oxidu uhoľnatého má uzavretú konštrukciu a jeho štruktúra sa skladá z elektród, filtrov, membrán priepustných pre plyn, elektrolytov, elektródových vodičov (kolíkov) a krytov.
Senzor oxidu uhoľnatého sa používa v spojení s alarmom a je základným detekčným prvkom alarmu. Ako základný princíp využíva elektrolýzu s konštantným potenciálom. Keď oxid uhoľnatý difunduje k senzoru plynu, jeho výstupná svorka generuje prúdový výstup, ktorý sa dodáva do vzorkovacieho obvodu v alarme a hrá úlohu pri premene chemickej energie na elektrickú energiu. Keď sa zmení koncentrácia plynu, výstupný prúd plynového senzora sa tiež zmení proporcionálne a výstup sa prevedie a zosilní medziobvodom alarmu, aby poháňal rôzne akčné členy, aby sa dokončili funkcie detekcie a alarmu zvuku, svetla a elektriny a zodpovedajúce Riadiace zariadenia spolu tvoria environmentálny detekčný alebo monitorovací poplašný systém.
Keď plynný oxid uhoľnatý difunduje na povrch pracovnej elektródy cez plynové otvory na plášti cez membránu priepustnú pre plyn, za katalýzy pracovnej elektródy sa plynný oxid uhoľnatý oxiduje na pracovnej elektróde. Jeho vzorec chemickej reakcie je:
CO plus H2O→CO2 plus 2H plus plus 2e-
Ióny a elektróny H plus generované oxidačnou reakciou na pracovnej elektróde sa prenášajú na protielektródu v určitej vzdialenosti od pracovnej elektródy cez elektrolyt a podrobujú sa redukčnej reakcii s kyslíkom vo vode. Jeho vzorec chemickej reakcie je:
1/202 plus 2H plus plus 2e-→H20
Preto vo vnútri senzora nastáva reverzibilná oxidačno-redukčná reakcia. Jeho vzorec chemickej reakcie je:
2CO plus 2O2->2CO2
Táto reverzibilná oxidačno-redukčná reakcia vždy prebieha medzi pracovnou elektródou a protielektródou a vytvára potenciálny rozdiel medzi elektródami.
Avšak, pretože reakcie prebiehajúce na dvoch elektródach budú polarizovať elektródy, je ťažké udržať konštantný medzielektródový potenciál, čím sa obmedzí detegovateľný rozsah koncentrácie oxidu uhoľnatého.
Aby sme udržali konštantný potenciál medzi elektródami, pridali sme referenčnú elektródu. V trojelektródovom elektrochemickom senzore plynu odráža výstupná svorka zmenu potenciálu medzi referenčnou elektródou a pracovnou elektródou. Pretože referenčná elektróda sa nezúčastňuje oxidačnej alebo redukčnej reakcie, môže udržiavať potenciál medzi elektródami konštantný. (To znamená konštantný potenciál), zmena potenciálu v tomto čase priamo súvisí so zmenou rovnakej koncentrácie oxidu uhličitého. Keď snímač plynu produkuje výstupný prúd, jeho veľkosť je úmerná koncentrácii plynu. Koncentráciu oxidu uhoľnatého možno zistiť meraním výstupného prúdu snímača s vonkajším obvodom cez elektródový vodič a má široký lineárny rozsah merania. Týmto spôsobom môže byť detekcia a monitorovanie plynu oxidu uhoľnatého realizované externým pripojením obvodu na získavanie signálu a zodpovedajúceho prevodného a výstupného obvodu k senzoru plynu.
