• Elektrochemische SensorenAllgemeine Schulung zu Gasen

    Elektrochemische Sensoren

    Die Grundkomponenten eines elektrochemischen Sensors sind eine arbeitende (oder abtastende) Elektrode, eine Gegenelektrode und üblicherweise ebenso eine Referenzelektrode. Diese Elektroden werden vom Sensorgehäuse umschlossen, in Kontakt mit einem flüssigen Elektrolyt. Die Tastelektrode sitzt in einer gasdurchlässigen Teflonmembrane, die jedoch kein Elektrolyt durchlässt.

    Das Gas breitet sich im Sensor aus und fließt durch die Membrane zur Tastelektrode. Wenn das Gas die Tastelektrode erreicht, führt dies zu einer elektrochemischen Reaktion; abhängig von der Art des Gases entweder zu einer Oxidation oder einer Reduktion. Kohlenmonoxid kann zum Beispiel zu Kohlendioxid oxidieren, oder Sauerstoff kann zu Wasser reduziert werden. Eine Oxidationsreaktion führt zu einem Elektronenfluss von der Tastelektrode zur Gegenelektrode durch den externen Kreislauf, und umgekehrt führt eine Reduktionsreaktion zu einem Elektronenfluss von der Gegenelektrode zur Tastelektrode. Der Elektronenfluss erzeugt elektrischen Strom, der proportional zur Gaskonzentration ist. Die Elektronik im Gerät erkennt und verstärkt den Strom und misst die Ausgangsgröße gemäß der Kalibrierung. Das Instrument zeigt dann die Gaskonzentration beispielsweise in Teilen pro Million (PPM) für Giftgassensoren und Prozentvolumen für Sauerstoffsensoren an.

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