ГОСТ Р 52350.29.2— 2010
Внутри электрохимической ячейки имеется по крайней мере еще один электрод и содержится электролит.
Избирательность к различным газам достигается выбором материалов электродов и электролита, поляризующе го
напряжения, схемы включения электрохимической ячейхи.
Некоторыеэлектрохимическиедатчикимогутиспользоватьпредварительнуюхимическую реакциюсучасти
ем определяемого компонента, продукты этой реакции уже непосредственно детектируются электрохимической
ячейкой.
Как правило, определяемый газ расходуется в процессе протекания окислительно-восстановительной ре
акции на поверхности рабочегоэлектрода, а продукты реакциидиффундируют вобъем электролита квспомога
тельному электроду. Поскольку только небольшое количество определяемого газа может прореагировать на
поверхности рабочего электрода, диффузию газа можно ограничить, поместив перед полупроницаемой мемб
раной диафрагму или капилляр, что предотвратит перегрузку (насыщение) электрохимической ячейки.
Как самиэлектроды, так иэлектролит электрохимическихдатчиков могутпостепенноизменяться илидаже
расходоваться входе протекания химических реакций. Датчики требуют регулярной градуировки через установ
ленные интервалы времени в целях корректировки дрейфа нуля и чувствительности и в конце концов подлежат
замене. Срок службы в благоприятных условиях обычноболее 2 лет.
Время срабатывания сигнализации и время установления показаний
I
(90) сравнительно велико и обычно
превышает 30 с. особенно после перегрузки и в конце срока службы. Существуют ограничения по эксплуатации
электрохимических датчиков в условиях низких температур и низкой относительной влажности.
А.5.1 Область применения
Электрохимические ячейки компактны, потребляют мало энергии и обладаютвысокой чувствительностьюк
определяемым газам.
Электрохимическая ячейка не может быть использована для обнаружения большинства углеводородов
(например, алканов— метана, этана, пропана и т.д.).
Существует ограниченное число применений данного типа датчиков для контроля довзрывоопасных кон
центраций. Они пригодны для определения довзрывоопасных концентраций водорода или оксида углерода, а
также объемнойдоли кислородадо 25 %. Существуюттакжедатчикидля определенияобъемнойдоли кислорода
до 100 %.
Кролю того, эти датчики широко применяют для определения содержания газов вплотьдо нескольких мил
лионныхдопей, например при обнаружении утечек или индивидуальном контроле многих токсичных газов (ноне
паров), например H2S. СО. HCN. NH3. РН3. S02, NO. N02и этиленоксида. Даже если электрохимическиедатчики
предназначены для определения одного компонента, они. как правило, имеют чувствительность к неопределяе
мым компонентам.
Переносные газоанализаторы горючих газов с диапазоном измерения от 0 %до 100 % НКПР, использую
щие другие типыдатчиков, описанных внастоящем стандарте, часто выпускают в многоканальном исполнении,
включающем электрохимическиедатчики токсичных газов и кислорода.
А.5.2 Ограничения поприменению
Временная потеря чувствительности наблюдается во время перемещения холодного электрохимического
датчика вболее теплое место с повышенной влажностью, вследствие конденсации воды на мембране. Это осо
бенно заметно у кислородных датчиков, у которых по этой причине при нормальной объемной доле кислорода 21
% показания могут снизитьсяи прибор может выдаватьаварийный сигнал втечение несколькихминут. Загряз
нение нелетучими жидкостями или клейкими твердыми веществами может привести к постоянному снижению
чувствительности.
Для прохождения электрохимической реакции необходим кислород. При работе датчика в обескислоро
женной среде кислород, растворенный вэлектролите, обеспечит ходхимической реакции в течение непродолжи
тельноговремени взависимости отдатчика, нодлительная работадатчика приотсутствиикислородав анализи
руемой среде невозможна.
Изменения, происходящиевэлектролите, а также наповерхностиодногоили несколькихэлектродов, сокра
щают срок службы датчика. Чувствительность датчиков обычно падает со временем, приводя к необходимости
периодической проверки чувствительности и градуировки.
В зависимости от типадатчика и определяемогокомпонента у датчика может сократиться срок службы или
уменьшиться быстродействие, если содержание определяемого компонента превышает верхний предел диапа
зона измерений. Это характерно для кислородных датчиков, использующихся при высоком содержании кислоро
да. когда свинцовый электрод расходуется пропорционально объемной доле кислорода.
Срокслужбымногих типовэлектрохимическихдатчиков такжезависитот временивоздействиядругихгазов,
которые приводят внегодностьэлектролит. Вчастности, высокие концентрациидиоксида углерода могут вызвать
потерючувствительности исократитьсрокгодности электролита внекоторых кислородныхдатчиках.
В большинствеслучаев влияниетемпературы на чувствительностьдатчика хорошо известно и воспроизво-
димо, что позволяет использовать программно-аппаратную компенсацию.
Низкая температура или влажность может понизитьчувствительность иувеличить время установления по
казаний датчика. Длительная работа при очень низких значениях влажности может привести к высыханию элек
тролита. Чтобы этого избежать, некоторые датчики снабжают резервуаромдля увлажнения.
63