Principi de detecció del sensor electroquímic de CO del detector de gas
El sensor electroquímic de gas de monòxid de carboni adopta un disseny d'estructura tancada i la seva estructura es compon d'elèctrodes, filtres, membranes permeables al gas, electròlits, cables d'elèctrode (pins) i carcasses.
El sensor de gas de monòxid de carboni s'utilitza juntament amb l'alarma i és l'element central de detecció de l'alarma. Utilitza l'electròlisi de potencial constant com a principi bàsic. Quan el monòxid de carboni es difon al sensor de gas, el seu terminal de sortida genera una sortida de corrent, que es proporciona al circuit de mostreig a l'alarma i juga un paper en la conversió d'energia química en energia elèctrica. Quan la concentració de gas canvia, el corrent de sortida del sensor de gas també canvia proporcionalment, i la sortida es converteix i s'amplifica pel circuit intermedi de l'alarma per conduir diferents actuadors per completar les funcions de detecció i alarma de so, llum i electricitat, i corresponents Els dispositius de control conjuntament constitueixen un sistema d'alarma de detecció o vigilància ambiental.
Quan el gas de monòxid de carboni es difon a la superfície de l'elèctrode de treball a través dels forats de gas de la carcassa a través de la membrana permeable al gas, sota la catàlisi de l'elèctrode de treball, el gas de monòxid de carboni s'oxida a l'elèctrode de treball. La seva fórmula de reacció química és:
CO més H2O→CO2 més 2H més més 2e-
Els ions i electrons H més generats per la reacció d'oxidació a l'elèctrode de treball es transfereixen al contraelèctrode a una certa distància de l'elèctrode de treball a través de l'electròlit i experimenten una reacció de reducció amb l'oxigen de l'aigua. La seva fórmula de reacció química és:
1/2O2 més 2H més més 2e-→H2O
Per tant, a l'interior del sensor es produeix una reacció d'oxidació-reducció reversible. La seva fórmula de reacció química és:
2CO més 2O2→2CO2
Aquesta reacció d'oxidació-reducció reversible sempre es produeix entre l'elèctrode de treball i el contraelèctrode, i genera una diferència de potencial entre els elèctrodes.
Tanmateix, com que les reaccions que es produeixen als dos elèctrodes polaritzaran els elèctrodes, és difícil mantenir un potencial interelèctrode constant, limitant així el rang detectable de la concentració de monòxid de carboni.
Per tal de mantenir un potencial constant entre elèctrodes, hem afegit un elèctrode de referència. En el sensor de gas electroquímic de tres elèctrodes, el terminal de sortida reflecteix el canvi potencial entre l'elèctrode de referència i l'elèctrode de treball. Com que l'elèctrode de referència no participa en la reacció d'oxidació o reducció, pot mantenir constant el potencial entre els elèctrodes. (És a dir, potencial constant), el canvi de potencial en aquest moment està directament relacionat amb el canvi de la mateixa concentració de diòxid de carboni. Quan el sensor de gas produeix un corrent de sortida, la seva magnitud és proporcional a la concentració del gas. La concentració de monòxid de carboni es pot detectar mesurant el corrent de sortida del sensor amb un circuit extern a través del cable conductor de l'elèctrode i té un ampli rang de mesura lineal. D'aquesta manera, la detecció i el seguiment del gas de monòxid de carboni es poden realitzar connectant externament el circuit d'adquisició de senyal i el circuit de conversió i sortida corresponent al sensor de gas.
