Johdatus kaasunilmaisinlaitteiden sähkökemiallisiin antureisiin
Merkittävällä osalla sen syttyvistä, myrkyllisistä ja haitallisista kaasuista on sähkökemiallista aktiivisuutta ja ne voivat hapettua tai pelkistyä sähkökemiallisesti. Näitä reaktioita hyödyntämällä voidaan erottaa kaasun koostumus ja havaita kaasupitoisuus. Sähkökemialliset kaasuanturit on jaettu useisiin alaluokkiin:
(1) Alkuperäisen akkutyyppisen kaasuanturin (tunnetaan myös nimellä Cavani-akkutyyppinen kaasuanturi, polttokennotyyppinen kaasuanturi tai spontaanikennotyyppinen kaasuanturi) periaate on sama kuin käyttämämme kuivaparisto, paitsi että akun hiilimangaanielektrodi korvataan kaasuelektrodilla. Esimerkkinä happianturin happi pelkistyy katodilla ja elektronit virtaavat ampeerimittarin kautta anodille, jossa lyijymetalli hapettuu. Virran suuruus riippuu suoraan happipitoisuudesta. Tämän tyyppinen anturi voi havaita tehokkaasti hapen, rikkidioksidin, kloorikaasun jne.
(2) Vakiopotentiaalinen elektrolyyttikennotyyppinen kaasuanturi, joka on erittäin tehokas pelkistyskaasujen havaitsemiseen. Sen toimintaperiaate eroaa alkuperäisestä paristotyyppisestä anturista, ja sen sähkökemiallinen reaktio tapahtuu virran voimalla. Se on todellinen Coulombin analyysianturi. Tämän tyyppistä anturia on käytetty menestyksekkäästi kaasujen, kuten hiilimonoksidin, rikkivedyn, vedyn, ammoniakin, hydratsiinin jne. havaitsemiseen. Se on tällä hetkellä yleisin anturi myrkyllisten ja haitallisten kaasujen havaitsemiseen.
(3) Konsentraatioparistotyyppinen kaasuanturi, jossa on sähkökemiallisesti aktiivista kaasua sähkökemiallisen kennon molemmilla puolilla, muodostaa spontaanisti konsentraatiosähkömotorisen voiman, ja sähkömotorisen voiman suuruus on suhteessa kaasun pitoisuuteen. Menestyksekkäitä esimerkkejä tällaisista antureista ovat autojen happianturit ja kiinteän elektrolyytin tyyppiset hiilidioksidianturit.
(4) Äärimmäisen virran kaasuanturi on anturityyppi, joka mittaa happipitoisuutta. Se käyttää periaatetta, jonka mukaan sähkökemiallisen kennon äärimmäinen virta on suhteessa kantoainepitoisuuteen, valmistamaan happi (kaasu) pitoisuusanturin, jota käytetään hapen havaitsemiseen autoissa ja happipitoisuuden havaitsemiseen sulassa teräksessä.
