CO elektrokjemisk sensor deteksjonsprinsipp for gassdetektor
Den elektrokjemiske karbonmonoksidgasssensoren har en lukket strukturdesign, og dens struktur består av elektroder, filtre, gassgjennomtrengelige membraner, elektrolytter, elektrodeledninger (pinner) og hus.
Karbonmonoksidgasssensoren brukes i forbindelse med alarmen og er kjernedeteksjonselementet i alarmen. Den bruker konstant potensialelektrolyse som det grunnleggende prinsippet. Når karbonmonoksid diffunderer til gasssensoren, genererer utgangsterminalen en strømutgang, som leveres til prøvetakingskretsen i alarmen, og spiller en rolle i å konvertere kjemisk energi til elektrisk energi. Når gasskonsentrasjonen endres, endres også utgangsstrømmen til gasssensoren proporsjonalt, og utgangen konverteres og forsterkes av alarmens mellomkrets for å drive forskjellige aktuatorer for å fullføre deteksjons- og alarmfunksjonene for lyd, lys og elektrisitet, og tilsvarende Kontrollenhetene utgjør til sammen et miljødeteksjons- eller overvåkingsalarmsystem.
Når karbonmonoksidgassen diffunderer til overflaten av arbeidselektroden gjennom gasshullene på skallet gjennom den gassgjennomtrengelige membranen, under katalyse av arbeidselektroden, oksideres karbonmonoksidgassen på arbeidselektroden. Dens kjemiske reaksjonsformel er:
CO pluss H2O→CO2 pluss 2H pluss pluss 2e-
H pluss-ionene og elektronene som genereres av oksidasjonsreaksjonen på arbeidselektroden, overføres til motelektroden i en viss avstand fra arbeidselektroden gjennom elektrolytten, og gjennomgår en reduksjonsreaksjon med oksygen i vannet. Dens kjemiske reaksjonsformel er:
1/2O2 pluss 2H pluss pluss 2e-→H2O
Derfor oppstår en reversibel oksidasjons-reduksjonsreaksjon inne i sensoren. Dens kjemiske reaksjonsformel er:
2CO pluss 2O2→2CO2
Denne reversible oksidasjons-reduksjonsreaksjonen skjer alltid mellom arbeidselektroden og motelektroden, og genererer en potensialforskjell mellom elektrodene.
Imidlertid, siden reaksjonene som skjer på de to elektrodene vil polarisere elektrodene, er det vanskelig å opprettholde et konstant interelektrodepotensial, og dermed begrense det detekterbare området for karbonmonoksidkonsentrasjonen.
For å opprettholde et konstant potensial mellom elektrodene, la vi til en referanseelektrode. I den elektrokjemiske gasssensoren med tre elektroder reflekterer utgangsterminalen potensialendringen mellom referanseelektroden og arbeidselektroden. Siden referanseelektroden ikke deltar i oksidasjons- eller reduksjonsreaksjonen, kan den holde potensialet mellom elektrodene konstant. (Det vil si konstant potensial), endringen av potensialet på dette tidspunktet er direkte relatert til endringen av den samme karbondioksidkonsentrasjonen. Når gasssensoren produserer en utgangsstrøm, er størrelsen proporsjonal med konsentrasjonen av gassen. Konsentrasjonen av karbonmonoksid kan detekteres ved å måle utgangsstrømmen til sensoren med en ekstern krets gjennom elektrodeledningsledningen, og den har et bredt lineært måleområde. På denne måten kan deteksjonen og overvåkingen av karbonmonoksidgass realiseres ved eksternt å koble signalopptakskretsen og den tilsvarende konverterings- og utgangskretsen til gasssensoren.
