Principio de detección del sensor electroquímico de CO del detector de gas
El sensor electroquímico de gas de monóxido de carbono adopta un diseño de estructura cerrada y su estructura está compuesta por electrodos, filtros, membranas permeables al gas, electrolitos, cables conductores de electrodos (clavijas) y carcasas.
El sensor de gas de monóxido de carbono se utiliza junto con la alarma y es el elemento central de detección de la alarma. Utiliza electrólisis de potencial constante como principio básico. Cuando el monóxido de carbono se difunde al sensor de gas, su terminal de salida genera una salida de corriente, que se proporciona al circuito de muestreo en la alarma y desempeña un papel en la conversión de energía química en energía eléctrica. Cuando cambia la concentración de gas, la corriente de salida del sensor de gas también cambia proporcionalmente, y el circuito intermedio de la alarma convierte y amplifica la salida para impulsar diferentes actuadores para completar las funciones de detección y alarma de sonido, luz y electricidad, y correspondientes Los dispositivos de control juntos constituyen un sistema de alarma de detección o monitoreo ambiental.
Cuando el gas de monóxido de carbono se difunde a la superficie del electrodo de trabajo a través de los orificios de gas en la carcasa a través de la membrana permeable al gas, bajo la catálisis del electrodo de trabajo, el gas de monóxido de carbono se oxida en el electrodo de trabajo. Su fórmula de reacción química es:
CO más H2O→CO2 más 2H más más 2e-
Los iones H+ y los electrones generados por la reacción de oxidación en el electrodo de trabajo se transfieren al contraelectrodo a cierta distancia del electrodo de trabajo a través del electrolito y experimentan una reacción de reducción con el oxígeno del agua. Su fórmula de reacción química es:
1/2O2 más 2H más más 2e-→H2O
Por lo tanto, dentro del sensor se produce una reacción de oxidación-reducción reversible. Su fórmula de reacción química es:
2CO más 2O2→2CO2
Esta reacción de oxidación-reducción reversible siempre ocurre entre el electrodo de trabajo y el contraelectrodo, y genera una diferencia de potencial entre los electrodos.
Sin embargo, dado que las reacciones que ocurren en los dos electrodos polarizarán los electrodos, es difícil mantener un potencial constante entre electrodos, lo que limita el rango detectable de la concentración de monóxido de carbono.
Para mantener un potencial constante entre los electrodos, agregamos un electrodo de referencia. En el sensor de gas electroquímico de tres electrodos, la terminal de salida refleja el cambio de potencial entre el electrodo de referencia y el electrodo de trabajo. Dado que el electrodo de referencia no participa en la reacción de oxidación o reducción, puede mantener constante el potencial entre los electrodos. (Es decir, potencial constante), el cambio de potencial en este momento está directamente relacionado con el cambio de la misma concentración de dióxido de carbono. Cuando el sensor de gas produce una corriente de salida, su magnitud es proporcional a la concentración del gas. La concentración de monóxido de carbono se puede detectar midiendo la corriente de salida del sensor con un circuito externo a través del cable conductor del electrodo, y tiene un amplio rango de medición lineal. De esta forma, la detección y el control del gas monóxido de carbono pueden realizarse conectando externamente el circuito de adquisición de señal y el circuito de conversión y salida correspondiente al sensor de gas.
