Cảm biến khí điện hóa cho máy dò khí
Một phần đáng kể các khí dễ cháy, độc hại và có hại của nó có hoạt tính điện hóa và có thể bị oxy hóa hoặc khử về mặt điện hóa. Bằng cách sử dụng các phản ứng này, thành phần khí có thể được phân biệt và nồng độ khí có thể được phát hiện. Có nhiều loại cảm biến khí điện hóa:
(1) Nguyên lý của cảm biến khí loại tế bào sơ cấp (còn được gọi là cảm biến khí loại tế bào Gavoni, cảm biến khí loại tế bào nhiên liệu và cảm biến khí loại tế bào tự phát) giống như nguyên lý của pin khô mà chúng ta sử dụng, ngoại trừ carbon mangan điện cực của pin được thay thế bằng điện cực khí. Lấy cảm biến oxy làm ví dụ, oxy bị khử ở cực âm và các electron chạy qua ampe kế đến cực dương, nơi kim loại chì bị oxy hóa. Độ lớn của dòng điện liên quan trực tiếp đến nồng độ oxy. Loại cảm biến này có thể phát hiện hiệu quả oxy, sulfur dioxide, khí clo, v.v.
(2) Cảm biến khí loại tế bào điện phân có điện thế không đổi rất hiệu quả trong việc phát hiện khí khử. Nguyên lý của nó khác với nguyên lý của cảm biến loại pin chính. Phản ứng điện hóa của nó xảy ra dưới tác dụng của dòng điện, khiến nó trở thành cảm biến thực sự cho phân tích Coulomb. Loại cảm biến này đã được sử dụng thành công trong việc phát hiện các loại khí như carbon monoxide, hydrogen sulfide, hydro, amoniac, hydrazine, v.v. Nó hiện là cảm biến chính để phát hiện các loại khí độc hại và có hại.
(3) Cảm biến khí loại pin chênh lệch nồng độ, có hoạt động điện hóa, tự phát tạo thành lực điện động chênh lệch nồng độ ở cả hai phía của pin điện hóa. Độ lớn của suất điện động có liên quan đến nồng độ của khí. Ví dụ thành công của các cảm biến như vậy là cảm biến oxy cho ô tô và cảm biến carbon dioxide loại điện phân rắn.
(4) Cảm biến khí loại cực dòng là loại cảm biến đo nồng độ oxy. Nó sử dụng nguyên lý dòng điện cực đại trong tế bào điện hóa có liên quan đến nồng độ chất mang để chuẩn bị cảm biến nồng độ oxy (khí), được sử dụng để phát hiện oxy trong ô tô và phát hiện nồng độ oxy trong thép nóng chảy.
Cảm biến khí hồng ngoại
Hầu hết các chất khí đều có đỉnh hấp thụ đặc trưng ở vùng hồng ngoại trung bình. Bằng cách phát hiện độ hấp thụ tại vị trí của đỉnh hấp thụ đặc trưng, có thể xác định được nồng độ của một loại khí nhất định.
Loại cảm biến này từng là một dụng cụ phân tích cỡ lớn, nhưng trong những năm gần đây, với sự phát triển của ngành cảm biến dựa trên công nghệ MEMS, thể tích của cảm biến này đã giảm từ loại khổng lồ 10 lít, 45 kg xuống còn khoảng 2 ml (ngón tay cái). kích cỡ). Việc sử dụng các máy dò hồng ngoại không yêu cầu điều chế nguồn sáng giúp thiết bị hoàn toàn không có các bộ phận chuyển động cơ học và hoàn toàn không cần bảo trì. Cảm biến khí hồng ngoại có thể phân biệt hiệu quả loại khí và đo chính xác nồng độ khí.
Cảm biến này đã được sử dụng thành công để phát hiện carbon dioxide và metan.
