Hiilimonoksidin ilmaisin

Varhaisissa suunnitelmissa käytettiin kemiallista ilmaisinta, joka koostui valkoisesta tyynystä, joka haalistuu ruskehtavaksi tai mustaksi hiilimonoksidin läsnäollessa. Tällaiset ilmaisimet ovat halpoja, mutta antavat vain visuaalisen varoituksen. Kun häkäkuolemien määrä lisääntyi 1990-luvulla, äänihälytyksistä tuli vakiona.
Häkäilmaisimien hälytyspisteet eivät ole yksinkertainen hälytystaso (kuten savuilmaisimissa), vaan ne ovat keskittymisaikatoiminto. Pienemmillä pitoisuuksilla, esim. 100 miljoonasosaa (PPM), ilmaisin ei hälytä useisiin kymmeneen minuuttiin. Kun nopeus on 400 PPM, hälytys soi muutaman minuutin sisällä. Tämä keskittymisaikatoiminto on tarkoitettu jäljittelemään hiilimonoksidin imeytymistä elimistöön ja samalla estämään vääriä hälytyksiä, jotka johtuvat suhteellisen yleisistä lähteistä, kuten tupakansavusta, peräisin olevista lyhyistä hiilimonoksidipurkausista.
Saatavilla on neljän tyyppisiä antureita, joiden hinta, tarkkuus ja vastenopeus vaihtelevat. Useimmissa ilmaisimissa ei ole vaihdettavia antureita.

Ilmaisin koostuu värillisestä kemikaalista, joka muuttaa väriä reagoidessaan hiilimonoksidin kanssa. Ne antavat kuitenkin vain laadullisen varoituksen kaasusta. Näiden ilmaisimien tärkein etu on, että ne ovat edullisimmat, mutta haittapuolena on, että ne tarjoavat myös alhaisimman suojan.
Yksi hiilimonoksidin havaitsemiseen käytetty reaktio on kaliumdisulfitopalladaatin (II) katalyyttinen hapetus:
CO + K2Pd(SO3)2 ->Pd + CO2 + SO2 + K2SO3
Reaktion edetessä atomipalladiumin vapautuminen saa värin muuttumaan keltaisesta ruskeaksi mustaksi.

Biomimeettinen anturi toimii samalla tavalla kuin hemoglobiini, joka tummuu hiilimonoksidin läsnäollessa suhteessa ympäröivän ympäristön hiilimonoksidin määrään. Se käyttää syklodekstriinejä, kromoforia ja useita metallisuoloja. Tämä voidaan joko nähdä suoraan tai liittää fotonien infrapunalähteeseen, kuten IR-LEDiin, ja seurata sitten valodiodin avulla. Paristojen käyttöikä on tavallisesti kahdesta kolmeen vuotta käytettäessä tavanomaista alkaliparistoa, mutta litiumparisto kestää tuotteen käyttöiän. Bioteknologiaan perustuvien antureiden käyttöikä on kuusi vuotta. Nämä tuotteet tulivat ensimmäisinä massamarkkinoille, mutta koska ne maksavat enemmän kuin muut anturit, niitä käytetään enimmäkseen kalliimmilla alueilla ja matkailuautoissa. Teknologiaa on parannettu ja se on luotettavin tekniikka Lawrence Berkeley National Laboratoryn raportin mukaan.

Sähkökemialliset hiilimonoksidianturit. Sekä anturit että hälyttimet ovat eri yrityksiltä.
Metallisylinteri, jossa on keltainen teippi.
Ruskea sylinteri tekstillä.
Sähkökemiallinen ilmaisin käyttää polttokennon periaatetta sähkövirran tuottamiseen, kun havaittavassa kaasussa tapahtuu kemiallinen reaktio. Muodostunut virta on tarkasti verrannollinen häkämäärään anturin lähellä olevassa välittömässä ympäristössä. Pohjimmiltaan sähkökemiallinen kenno koostuu säiliöstä, kahdesta elektrodista, liitäntäjohdoista ja elektrolyytistä, tyypillisesti rikkihaposta. Hiilimonoksidi hapetetaan toisella elektrodilla hiilidioksidiksi, kun taas happea kuluu toisessa elektrodissa. Hiilimonoksidin ilmaisussa sähkökemiallisella kennolla on etuja muihin teknologioihin verrattuna, koska sen teho on erittäin tarkka ja lineaarinen hiilimonoksidipitoisuuden suhteen, se vaatii vain vähän tehoa, koska sitä käytetään huoneenlämmössä, ja sillä on pitkä käyttöikä, joka on tyypillisesti viisi vuotta. kymmeneen vuoteen. Tästä tekniikasta on tullut hallitseva tekniikka Yhdysvalloissa ja Euroopassa.[lainaus tarvitaan] Testipainikkeet osoittavat vain akun, piirin ja summerin toiminnan tehokkuuden. Ainoa tapa testata CO-hälyttimen toiminta täysin sähkökemiallista kennoa käyttämällä on kalibroidun testikaasun tunnettu lähde, joka toimitetaan suojukseen, jotta pitoisuustaso säilyy testijakson ajan.

Puolijohteisen tinadioksidin ohuet johdot eristävällä keraamisella pohjalla tarjoavat anturin, jota valvoo integroitu piiri. Tämä anturielementti on lämmitettävä noin 400 asteeseen toimiakseen. Happi lisää tinadioksidin vastustuskykyä, kun taas hiilimonoksidi vähentää sitä. Integroitu piiri valvoo anturielementin vastusta. Elinikä on noin viisi vuotta ja hälyttimet on testattava asennuksen yhteydessä ja vähintään vuosittain testikaasulla.
Tämän anturin suuren tehontarpeen vuoksi se saa yleensä virran verkosta. Paristokäyttöinen pulssianturi on saatavilla kuukausien elinkaarella.
Tätä tekniikkaa käytetään laajalti Japanissa ja muualla Kaukoidässä, ja USA:ssa se on tunkeutunut jonkin verran markkinoille. Sähkökemiallisen kennoteknologian ylivoimainen suorituskyky alkaa kuitenkin syrjäyttää tätä tekniikkaa.