Introduction aux capteurs électrochimiques pour les instruments de détection de gaz
Une partie importante 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. Les capteurs de gaz électrochimiques sont divisés en plusieurs sous-catégories :
(1) Le principe du capteur de gaz de type batterie d'origine (également connu sous le nom de capteur de gaz de type batterie Cavani, capteur de gaz de type pile à combustible ou capteur de gaz de type cellule spontanée) est le même que celui de la batterie sèche que nous utilisons, sauf que l'électrode de carbone-manganèse 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 un ampèremètre jusqu'à l'anode, où le plomb métallique 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) Capteur de gaz de type cellule électrolytique à potentiel constant, très efficace pour détecter les gaz réducteurs. Son principe est différent du capteur de type pile d'origine, et sa réaction électrochimique se produit sous la force du courant. C'est un véritable capteur d'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 concentration, avec du gaz électrochimiquement actif des deux côtés de la cellule électrochimique, formera spontanément une force électromotrice de concentration, et 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) Le capteur de gaz à 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.
