Elektrokeemilised gaasiandurid gaasidetektoritele
Märkimisväärne osa selle tuleohtlikest, mürgistest ja kahjulikest gaasidest on elektrokeemilise aktiivsusega ning neid saab elektrokeemiliselt oksüdeeruda või redutseerida. Neid reaktsioone kasutades saab eristada gaasi koostist ja tuvastada gaasi kontsentratsiooni. Elektrokeemilisi gaasiandureid on palju alamkategooriaid:
(1) Primaarelemendi tüüpi gaasiandurite (tuntud ka kui Gavoni element tüüpi gaasiandurite, kütuseelemendi tüüpi gaasiandurite ja spontaansete elementidega gaasiandurite) põhimõte on sama, mis meie kasutatavatel kuivpatareidel, välja arvatud see, et süsinikmangaan aku elektrood asendatakse gaasielektroodiga. Võttes näiteks hapnikuanduri, hapnik redutseeritakse katoodil ja elektronid voolavad läbi ampermeetri anoodile, kus pliimetall oksüdeerub. Voolutugevus on otseselt seotud hapniku kontsentratsiooniga. Seda tüüpi andur suudab tõhusalt tuvastada hapnikku, vääveldioksiidi, kloori gaasi jne.
(2) Konstantse potentsiaaliga elektrolüütilise raku tüüpi gaasiandur on redutseerivate gaaside tuvastamisel väga tõhus. Selle põhimõte erineb esmase aku tüüpi anduri omast. Selle elektrokeemiline reaktsioon toimub voolu jõul, muutes selle tõeliseks anduriks Coulombi analüüsi jaoks. Seda tüüpi andureid on edukalt kasutatud selliste gaaside nagu süsinikmonooksiid, vesiniksulfiid, vesinik, ammoniaak, hüdrasiin jne tuvastamisel. Praegu on see peamine andur mürgiste ja kahjulike gaaside tuvastamiseks.
(3) Elektrokeemilise aktiivsusega kontsentratsiooni erinevuse aku tüüpi gaasiandur moodustab spontaanselt kontsentratsiooni erinevuse elektromotoorjõu elektrokeemilise aku mõlemal küljel. Elektromotoorjõu suurus on seotud gaasi kontsentratsiooniga. Selliste andurite edukad näited on autode hapnikuandurid ja tahke elektrolüüdi tüüpi süsinikdioksiidi andurid.
(4) Äärmusvoolu tüüpi gaasiandur on andur, mis mõõdab hapniku kontsentratsiooni. See kasutab põhimõtet, et elektrokeemilise raku äärmuslik vool on seotud kandja kontsentratsiooniga, et valmistada hapniku (gaasi) kontsentratsiooni andur, mida kasutatakse hapniku tuvastamiseks autodes ja hapniku kontsentratsiooni tuvastamiseks sulaterasest.
Infrapuna gaasiandur
Enamikul gaasidel on iseloomulikud neeldumispiigid keskmises infrapuna piirkonnas. Tuvastades neeldumise iseloomuliku neeldumispiigi asukohas, saab määrata teatud gaasi kontsentratsiooni.
Seda tüüpi andur oli varem suur analüütiline instrument, kuid viimastel aastatel on MEMS-tehnoloogial põhineva anduritööstuse arenguga selle anduri maht vähenenud 10-liitriselt 45-kilogrammiselt hiiglaslikult umbes 2 milliliitrini (pöial suurus). Infrapunadetektorite kasutamine, mis ei vaja valgusallikate moduleerimist, muudab instrumendi täiesti vabaks mehaanilistest liikuvatest osadest ja täielikult hooldusvabaks. Infrapuna gaasiandurid suudavad tõhusalt eristada gaasi tüüpi ja mõõta täpselt gaasi kontsentratsiooni.
Seda andurit on edukalt kasutatud süsinikdioksiidi ja metaani tuvastamiseks.
