Elektrokimyasal ölçüm metodu, proses gaz analiz ve sürekli emisyon ölçüm yöntemlerinden biri olarak kullanılıyor. Ultramat 23’de yer alan ve yakıt hücresi olarak da bilinen elektrokimyasal sensör, gaz veya gaz karışımlarındaki yüzde mertebelerinde oksijen seviyesini hassas ve kararlı şekilde ölçüyor.
Elektrokimyasal oksijen ölçüm sensörünün çalışma prensibi, teorik açıdan ele alınıyor. Sensör; bir anot, bir yarı katı elektrolit macunu ve bir hava katodu içeriyor. Bu sensörler kendi kendine difüzyonla çalışan, metal-hava pil tipindedir. Hücre bir muhafaza içerisinde; iki elektrot, aktif bir katalizöre sahip düz PTFE bant, katot ve bir kurşun bloğundan (anot) oluşmaktadır. Ölçülecek olan gaz, katot ile temas ettiği kılcaldan sensöre girer ve hızlıca hidroksil iyonlarına indirgenir. Sonrasında bu hidroksil iyonları elektrolitten kurşun anoduna doğru ilerler. Hidroksil iyonları, oksitlenmek üzere kurşun anot ile reaksiyona girer. Bu iki işlem gerçekleştikçe, cihaz tarafından ölçülebilen bir akım oluşur. Bu akım oksijen konsantrasyonu ile doğru orantılıdır ayrıca oksijenin belirlenmesini sağlıyor.
OKSİJEN SEVİYESİ NE KADAR DÜŞÜKSE SENSÖR O KADAR UZUN ÖMÜRLÜDÜR
Elektrokimyasal reaksiyon, kurşun anodunda oksidasyona neden olduğundan dolayı hücre değişiminin periyodik kalibrasyonu gereklidir. Kurşun anodunun oksidasyonundan kaynaklı deformasyon, gaz sensörlerinin sınırlı bir ömre sahip olduğu anlamına gelmektedir. Mevcut tüm kurşun oksitlendikten sonra hücre artık bir veri üretemeyecek duruma gelir ve hücrenin değiştirilmesi gerekir. Sonuç olarak sensörün maruz kaldığı oksijen seviyesi ne kadar düşük olursa sensör o kadar uzun ömürlüdür diyebiliriz. Gaz analizi sırasında, gaz buharında bulunan bazı bileşenler oksidasyon hızını artırıyor ya da farklı formlarda kurşun bileşenleri oluşturuyor. Örneğim; CO2 ve Cl2 bileşenleri sensör ömrünün kısalmasına neden olan bileşenler arasında sayılıyor. Uzun ömürlü sensör için, gaz buharı içerisinde bu gazların olmasından kaçınılmalıdır.
DÜŞÜK MALİYET, KARARLI VE SÜREKLİ ÖLÇÜM
Siemens Ultramat 23 gaz analizöründe yer alan elektrokimyasal oksijen sensörü: düşük maliyeti, uzun sensör ömrü, kararlı ve sürekli ölçüm yapmaya uygun teknik yapısı sayesinde; kullanıcı dostu, sürdürülebilir ve güvenilir emisyon ölçümünü endüstri ile buluşturmaktadır.
