أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية لأدوات الكشف عن الغاز
جزء كبير من غازاتها القابلة للاشتعال والسامة والخطرة تكون نشطة كهروكيميائيًا ويمكن أكسدتها أو تقليلها كهروكيميائيًا. وباستخدام هذه التفاعلات يمكن تمييز مكونات الغاز والكشف عن تركيزات الغاز. تنقسم أجهزة استشعار الغاز الكهروكيميائية إلى عدة فئات فرعية:
(1)، أجهزة استشعار الغاز من نوع الخلية الأولية (المعروفة أيضًا باسم: أجهزة استشعار الغاز من نوع بطارية Gavony، والمعروفة أيضًا باسم أجهزة استشعار الغاز من نوع خلية الوقود، والمعروفة أيضًا باسم أجهزة استشعار الغاز من نوع البطارية التلقائية)، مبدأها هو نفس مبدأ بطارية الخلايا الجافة التي نستخدمها، إلا أنه يتم استبدال أقطاب الكربون والمنغنيز في البطارية بأقطاب الغاز. وبأخذ مستشعر الأكسجين كمثال، يتم تقليل الأكسجين عند الكاثود وتتدفق الإلكترونات عبر مقياس التيار الكهربائي إلى القطب الموجب، حيث يتأكسد معدن الرصاص. يرتبط حجم التيار ارتباطًا مباشرًا بتركيز الأكسجين. يمكن لهذا النوع من أجهزة الاستشعار الكشف بشكل فعال عن الأكسجين وثاني أكسيد الكبريت والكلور وما إلى ذلك.
(2) ، مستشعر الغاز من نوع الخلية الإلكتروليتية المحتملة الثابتة ، يستخدم هذا المستشعر للكشف عن الغازات المختزلة وهو فعال للغاية ، ومبدئه ليس هو نفس مستشعر نوع الخلية الأساسي ، ويحدث تفاعله الكهروكيميائي تحت إكراه التيار ، هو تحليل كولومب الحقيقي للمستشعر. تم استخدام هذا المستشعر بنجاح لـ: أول أكسيد الكربون، وكبريتيد الهيدروجين، والهيدروجين، والأمونيا، والهيدرازين، والغازات الأخرى في الكشف، وهو التيار الرئيسي لمستشعر الكشف عن الغازات السامة والخطرة الموجود.
(3) ، سوف يشكل مستشعر الغاز من نوع البطارية بفرق التركيز، مع النشاط الكهروكيميائي للغاز على جانبي البطارية الكهروكيميائية، فرقًا كهربائيًا محتملًا في التركيز، ويرتبط حجم الإمكانات الكهربائية وتركيز الغاز بـ نجاح هذا المستشعر هو مستشعر الأكسجين في السيارات، مستشعر ثاني أكسيد الكربون الصلب بالكهرباء.
(4) ، مستشعر الغاز من النوع الحالي الحد ، هناك قياس لتركيز الأكسجين للمستشعر باستخدام الخلية الكهروكيميائية في تيار الحد وتركيز الناقل المتعلق بمبدأ تحضير مستشعر تركيز الأكسجين (الغاز) ، المستخدم للكشف عن الأكسجين في السيارات ، وكشف تركيز الأكسجين في الفولاذ.
الأشعة تحت الحمراء
معظم الغازات لها قمم امتصاص مميزة في المنطقة الوسطى من الأشعة تحت الحمراء، ويمكن تحديد تركيز الغاز عن طريق اكتشاف الامتصاص في موقع ذروة الامتصاص المميزة.
وكانت هذه المستشعرات تستخدم في الأجهزة التحليلية الكبيرة، ولكن في السنوات الأخيرة ومع تطور صناعة المستشعرات المعتمدة على تقنية MEMS، انخفض حجم هذه المستشعرات من عملاق يبلغ 10 لترات و45 كيلو جرامًا إلى حوالي 2 ملليلتر ( بحجم الإبهام). إن استخدام كاشفات الأشعة تحت الحمراء التي لا تتطلب مصدر ضوء معدلاً يجعل الأجهزة خالية تمامًا من الصيانة ولا تحتوي على أجزاء متحركة ميكانيكية. يمكن لمستشعر الغاز بالأشعة تحت الحمراء التمييز بشكل فعال بين أنواع الغاز وقياس تركيزات الغاز بدقة.
يتم استخدام هذا المستشعر بنجاح في: اكتشاف ثاني أكسيد الكربون والميثان.
