Принцип виявлення електрохімічного датчика CO газодетектора
Датчик чадного газу використовується разом із сигналізацією та є основним компонентом виявлення в сигналізації. Він заснований на принципі постійного потенціалу електролізу. Коли окис вуглецю дифундує в датчик газу, його вихідна клема генерує вихідний струм, який подається на схему відбору проб у сигналізації, відіграючи роль у перетворенні хімічної енергії в електричну. Коли концентрація газу змінюється, вихідний струм датчика газу також змінюється пропорційно. Проміжний ланцюг сигналізації перетворює та підсилює вихід для керування різними виконавчими пристроями, завершуючи функції виявлення та сигналізації звуку, світла та електрики. Разом із відповідним пристроєм керування він утворює систему сигналізації для виявлення навколишнього середовища або моніторингу.
Коли чадний газ дифундує на поверхню робочого електрода через пори зовнішньої оболонки та дихаючу мембрану, він піддається окисленню на робочому електроді під дією каталітичної дії робочого електрода. Формула хімічної реакції:
CO+H2O → CO2+2H++2e-
Іони H+ і електрони, що утворюються в результаті реакції окислення на робочому електроді, переносяться на протиелектрод на певній відстані від робочого електрода через електроліт і вступають у реакцію відновлення з киснем у воді. Формула хімічної реакції:
1/2O2+2H++2e - → H2O
Тому всередині датчика відбувається оборотна окисно-відновна реакція. Формула хімічної реакції:
2CO+2O2 → 2CO2
Оборотна окисно-відновна реакція завжди відбувається між робочим електродом і протиелектродом і створює різницю потенціалів між електродами.
Однак через поляризацію електродів, викликану реакціями, що відбуваються на обох електродах, важко підтримувати постійний міжелектродний потенціал, що також обмежує діапазон концентрації оксиду вуглецю, який можна визначити.
Щоб підтримувати постійний міжелектродний потенціал, ми додали електрод порівняння. У триелектродному електрохімічному датчику газу вихідний термінал відображає зміну потенціалу між електродом порівняння та робочим електродом. Оскільки електрод порівняння не бере участі в реакціях окислення або відновлення, він може підтримувати постійний потенціал між електродами (тобто постійний потенціал), а зміна потенціалу безпосередньо пов’язана зі зміною концентрації оксиду вуглецю. Коли датчик газу генерує вихідний струм, його величина пропорційна концентрації газу. Використовуючи зовнішню схему для вимірювання вихідного струму датчика через електродні проводи, можна визначити концентрацію монооксиду вуглецю за допомогою широкого лінійного діапазону вимірювань. Таким чином, підключивши зовнішню схему збору сигналу та відповідні схеми перетворення та вихідні схеми до датчика газу, можна виявляти та контролювати чадний газ.
