เซนเซอร์ไฟฟ้าเคมีสำหรับใช้ในเครื่องมือตรวจจับก๊าซ
เครื่องตรวจจับก๊าซเป็นเครื่องมือสำหรับการตรวจจับความเข้มข้นของก๊าซรั่วไหล ซึ่งส่วนใหญ่หมายถึงเครื่องตรวจจับก๊าซแบบพกพา/มือถือ เซ็นเซอร์ก๊าซส่วนใหญ่จะใช้เพื่อตรวจจับประเภทของก๊าซที่มีอยู่ในสิ่งแวดล้อม เซ็นเซอร์ก๊าซเป็นเซ็นเซอร์ที่ใช้ในการตรวจจับองค์ประกอบและปริมาณของก๊าซ เป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่าคำจำกัดความของเซ็นเซอร์ก๊าซนั้นขึ้นอยู่กับเป้าหมายการตรวจจับ กล่าวคือ เซ็นเซอร์ใดๆ ที่ใช้ในการตรวจจับองค์ประกอบและความเข้มข้นของก๊าซเรียกว่าเซ็นเซอร์ก๊าซ ไม่ว่าจะใช้วิธีการทางกายภาพหรือทางเคมีก็ตาม ตัวอย่างเช่น เซ็นเซอร์ที่ตรวจจับการไหลของก๊าซไม่ถือว่าเป็นเซ็นเซอร์ก๊าซ แต่เครื่องวิเคราะห์ก๊าซการนำความร้อนเป็นเซ็นเซอร์ก๊าซที่สำคัญ แม้ว่าบางครั้งเซ็นเซอร์จะใช้หลักการตรวจจับเดียวกันโดยประมาณก็ตาม
เซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมี
ก๊าซไวไฟ เป็นพิษ และเป็นอันตรายส่วนใหญ่มีปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าและสามารถออกซิไดซ์หรือรีดิวซ์ทางเคมีไฟฟ้าได้ การใช้ปฏิกิริยาเหล่านี้ ทำให้สามารถแยกแยะส่วนประกอบของก๊าซและตรวจจับความเข้มข้นของก๊าซได้
เซ็นเซอร์ก๊าซเคมีไฟฟ้าแบ่งออกเป็นหลายประเภทย่อย:
(1) เซ็นเซอร์ก๊าซเซลล์หลัก (หรือที่เรียกว่า: เซ็นเซอร์ก๊าซเซลล์ Gavoni หรือที่เรียกว่าเซ็นเซอร์ก๊าซเซลล์เชื้อเพลิงหรือที่เรียกว่าเซ็นเซอร์ก๊าซแบตเตอรี่ที่เกิดขึ้นเอง) หลักการของพวกเขาจะเหมือนกับแบตเตอรี่แห้งที่เราใช้ แต่แบตเตอรี่ อิเล็กโทรดคาร์บอนแมงกานีสถูกแทนที่ด้วยอิเล็กโทรดก๊าซ จากตัวอย่างเซ็นเซอร์ออกซิเจน ออกซิเจนจะลดลงที่แคโทด และอิเล็กตรอนจะไหลผ่านแอมมิเตอร์ไปยังขั้วบวก ซึ่งโลหะตะกั่วจะถูกออกซิไดซ์ ขนาดของกระแสไฟฟ้าเกี่ยวข้องโดยตรงกับความเข้มข้นของออกซิเจน เซ็นเซอร์นี้สามารถตรวจจับออกซิเจน ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ คลอรีน ฯลฯ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
(2) เซ็นเซอร์ก๊าซชนิดเซลล์อิเล็กโทรไลต์ที่มีศักยภาพคงที่ เซ็นเซอร์ประเภทนี้มีประสิทธิภาพมากในการตรวจจับก๊าซรีดิวซ์ หลักการของมันแตกต่างจากเซ็นเซอร์ประเภทเซลล์หลัก ปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าเกิดขึ้นภายใต้แรงของกระแส มันเป็นเซ็นเซอร์คูลอมเมตริกอย่างแท้จริง เซ็นเซอร์ประเภทนี้ถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จในการตรวจจับคาร์บอนมอนอกไซด์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ไฮโดรเจน แอมโมเนีย ไฮดราซีน และก๊าซอื่นๆ เป็นเซ็นเซอร์กระแสหลักสำหรับการตรวจจับก๊าซพิษและก๊าซอันตราย
(3) เซ็นเซอร์ก๊าซชนิดแบตเตอรี่ความเข้มข้น ก๊าซที่แอคทีฟเคมีไฟฟ้าจะก่อให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่มีความเข้มข้นทั้งสองด้านของเซลล์ไฟฟ้าเคมีตามธรรมชาติ ขนาดของแรงเคลื่อนไฟฟ้าสัมพันธ์กับความเข้มข้นของก๊าซ ตัวอย่างที่ประสบความสำเร็จของเซ็นเซอร์ประเภทนี้คือเซ็นเซอร์รถยนต์ เซ็นเซอร์ออกซิเจน, เซ็นเซอร์อิเล็กโทรไลต์คาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นของแข็ง
(4) การจำกัดเซ็นเซอร์ก๊าซชนิดปัจจุบัน มีเซ็นเซอร์วัดความเข้มข้นของออกซิเจน ใช้หลักการที่ว่ากระแสจำกัดในเซลล์ไฟฟ้าเคมีสัมพันธ์กับความเข้มข้นของตัวพาเพื่อเตรียมเซ็นเซอร์ความเข้มข้นของออกซิเจน (ก๊าซ) ใช้สำหรับการตรวจจับออกซิเจนในรถยนต์และในเหล็กหลอมเหลว การตรวจจับความเข้มข้นของออกซิเจน
