ABGS GmbH

Aehnelt & Braune Gaswarn- & Systemtechnik

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[Fachartikel] Messprinzipien der Gasmesstechnik – Teil 2

15. November 2012 | ABGS GmbH | Kategorie Wissen

Elektrochemische Sensoren
Ein einfacher elektrochemischer Sensor (Zwei-Elektrodensensor) besteht aus folgenden Komponenten:
Aufbau Elektrochemischer Sensor (Zwei-Elektrodensensor)

  • Diffusionsbarriere zur Massenstrombegrenzung des zu messenden Gases auf die Messelektrode
  • gasdurchlässige Gegenelektrode angeordnet im Inneren des Sensors, wo nur ein begrenzter Kontakt zur Atmosphäre besteht
  • gasdurchlässige Messeelektrode so angeordnet, dass sie leicht mit der umgebenen Atmosphäre und dem Zielgas in Kontakt kommt
  • Elektrolyt ein ionenleitender wässriger Elektrolyt zwischen den beiden Elektroden
  • Messwiderstand niederohmig mit Mess- und Gegenelektrode verbunden


Der Sensorstrom erzeugt einen Spannungsabfall. Der Sensor liefert nur dann einen über den Messwiderstand fließenden Strom, wenn das Zielgas in das Innere des Sensors eindringen kann. Dessen Größe ist ein Maß für die Konzentration des Zielgases.

Nachteil:
Hohe Gaskonzentrationen führen zu hohen Sensorströmen zwischen Mess- und Gegenelektrode und zu einer Erhöhung der sich ursprünglich einstellenden Sensorvorspannung. Es besteht die Gefahr der Elektrolyse und Sensorzerstörung.

Abhilfe schafft ein Drei-Elektrodensensor, der zusätzlich folgende Komponenten enthält:
Aufbau elektrochemischer Sensor (Drei-Elektrodensensor)

  • nicht stromdurchflossene Referenzelektrode zur kontinuierlichen Messung der Sensorspannung
  • Potentiostat zur Einspeisung eines Stromes in die Gegenelektrode

Dieser Strom ist proportional zur Gaskonzentration und kann als Spannungsabfall über dem Messwiderstand gemessen werden. Ändert sich die Sensorspannung, wird sie über einen Regelverstärker entsprechend korrigiert. Trotzt unterschiedlicher Sensorströme zwischen Mess- und Gegenelektrode wird die Sensorspannung stets konstant gehalten.

Literatur: Jessel, Wolfgang: Gase-Dämpfe-Gasmesstechnik, www.citytech.com

wird fortgesetzt

Gastautor: Dipl.-Ing. Dieter Seyfert

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© 2012 ABGS GmbH – Dipl.-Ing. Dieter Seyfert

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Der Beitrag wurde am Donnerstag, den 15. November 2012 um 09:36 Uhr veröffentlicht und wurde unter Wissen abgelegt.

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Eine Reaktion zu “[Fachartikel] Messprinzipien der Gasmesstechnik – Teil 2”

  1. Pfeffergas sagt:

    Hаllo dа. Ѕehr ansprechender Bеricht.
    Hat mіr ѕchön geholfen. THΧ dafür.

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