Capteurs de gaz électrochimiques pour détecteurs de gaz
Une partie considérable de ses gaz inflammables, toxiques et nocifs ont une activité électrochimique et peuvent être oxydés ou réduits électrochimiquement. En utilisant ces réactions, la composition du gaz peut être distinguée et la concentration du gaz peut être détectée. Il existe de nombreuses sous-catégories de capteurs de gaz électrochimiques :
(1) Le principe des capteurs de gaz à pile primaire (également appelés capteurs de gaz à pile Gavoni, capteurs de gaz à pile à combustible et capteurs de gaz à pile spontanée) est le même que celui des piles sèches que nous utilisons, sauf que le carbone-manganèse L'électrode de la batterie est remplacée par une électrode à gaz. En prenant un capteur d'oxygène comme exemple, l'oxygène est réduit au niveau de la cathode et les électrons traversent l'ampèremètre jusqu'à l'anode, où le plomb est oxydé. L'amplitude du courant est directement liée à la concentration d'oxygène. Ce type de capteur peut détecter efficacement l'oxygène, le dioxyde de soufre, le chlore gazeux, etc.
(2) Le capteur de gaz de type cellule électrolytique à potentiel constant est très efficace pour détecter les gaz réducteurs. Son principe est différent de celui d'un capteur de type pile primaire. Sa réaction électrochimique se produit sous la force du courant, ce qui en fait un véritable capteur pour l'analyse coulombienne. Ce type de capteur a été utilisé avec succès dans la détection de gaz tels que le monoxyde de carbone, le sulfure d'hydrogène, l'hydrogène, l'ammoniac, l'hydrazine, etc. Il s'agit actuellement du capteur principal pour détecter les gaz toxiques et nocifs.
(3) Le capteur de gaz de type batterie à différence de concentration, qui a une activité électrochimique, forme spontanément une force électromotrice à différence de concentration des deux côtés de la batterie électrochimique. L'ampleur de la force électromotrice est liée à la concentration du gaz. Des exemples réussis de tels capteurs sont les capteurs d'oxygène pour automobiles et les capteurs de dioxyde de carbone du type à électrolyte solide.
(4) Un capteur de gaz de type courant extrême est un type de capteur qui mesure la concentration d'oxygène. Il utilise le principe selon lequel le courant extrême dans la cellule électrochimique est lié à la concentration du porteur pour préparer un capteur de concentration d'oxygène (gaz), utilisé pour la détection d'oxygène dans les automobiles et la détection de concentration d'oxygène dans l'acier en fusion.
Capteur de gaz infrarouge
La plupart des gaz présentent des pics d’absorption caractéristiques dans la région infrarouge moyen. En détectant l'absorption à la position du pic d'absorption caractéristique, la concentration d'un certain gaz peut être déterminée.
Ce type de capteur était autrefois un grand instrument d'analyse, mais ces dernières années, avec le développement de l'industrie des capteurs basés sur la technologie MEMS, le volume de ce capteur est passé d'un géant de 10 litres, soit 45 kilogrammes, à environ 2 millilitres (pouce taille). L'utilisation de détecteurs infrarouges qui ne nécessitent pas de modulation des sources lumineuses rend l'instrument totalement exempt de pièces mécaniques mobiles et totalement sans entretien. Les capteurs de gaz infrarouges peuvent distinguer efficacement le type de gaz et mesurer avec précision la concentration de gaz.
Ce capteur a été utilisé avec succès pour la détection du dioxyde de carbone et du méthane.
