En elektrokemisk sensor för gasmätning är en sensorteknik som används för att mäta vissa gaser genom att omvandla en kemisk reaktion till en elektrisk signal. Den här typen av sensor är vanlig i gaslarm och mätinstrument där man vill övervaka exempelvis syre eller giftiga gaser på ett tillförlitligt sätt. Elektrokemiska sensorer används ofta i både portabla instrument och fasta detektorer eftersom de kan göras relativt små och har låg energiförbrukning.
Så fungerar sensorn i praktiken
När gasen når sensorn diffunderar den in genom en porös öppning eller ett membran och kommer i kontakt med elektroderna i sensorn. Där sker en oxidation eller reduktion vid arbetselektroden, och reaktionen ger upphov till en elektrisk ström som instrumentet kan mäta. Signalen är proportionell mot gaskoncentrationen inom sensorområdet och används därför för att visa halten av den aktuella gasen. Elektrokemiska sensorer är normalt uppbyggda med två eller tre elektroder i kontakt med en elektrolyt.
Sensorvalet måste passa gasen och miljön
Det räcker inte att bara välja en gassensor. Sensorn behöver vara avsedd för rätt gas och rätt applikation, och man behöver också ta hänsyn till temperatur, luftfuktighet, möjliga korskänsligheter från andra gaser och hur instrumentet faktiskt ska användas. Vissa sensorer kan påverkas av andra ämnen än målgasen, och i praktiken behöver varje tillämpning bedömas utifrån verklig användning.
Kalibrering och service hör till helheten
För att en elektrokemisk sensor ska fortsätta ge rätt värden behöver instrumentet kontrolleras och kalibreras enligt tillverkarens rekommendationer. Med tiden påverkas sensorn av användning och omgivningsmiljö, och därför blir bump test, kalibrering och service en naturlig del av arbetet med gasmätning. Även sensorbyte och återkommande kontroll är viktiga delar för att mätningen ska fortsätta vara tillförlitlig över tid.
Tillämpningar och typer av elektrokemiska sensorer
Elektrokemiska sensorer kan användas för att mäta flera olika typer av gaser. Några vanliga exempel är till exempel följande.
- Syre (oxygen) – används ofta inom medicinsk utrustning och industriella processer för att övervaka syrenivåer.
- Kolmonoxid – viktigt för att förhindra kolmonoxidförgiftning och används i detektorer för både hem och industri.
- Svavelväte – används för att övervaka giftiga koncentrationer i industrier som hanterar avfall eller kemikalier.
Elektrokemiska sensorer är oumbärliga inom områden där det är viktigt att snabbt och noggrant mäta gasnivåer för att skydda både människor och miljö. Deras mångsidighet och tillförlitlighet gör dem till ett effektivt val för många olika tillämpningar.
Källor:
