TGA Heizungstechnik

TGA Ausgabe 10-2013

Kohlenmonoxidwarnmelder

Moderne Kohlenmonoxidwarnmelder enthalten einen elektrochemischen Sensor, der sich die Reaktion von Kohlenstoffmonoxid mit Sauerstoff zu Kohlendioxid an speziellen Katalysatoren zunutze macht Abb. 5. An der Arbeitselektrode aus Platin reagiert ein Molekül Kohlenmonoxid (CO) unter Freisetzung von zwei Elektronen mit Wasser (H2O) zu Kohlendioxid (CO2). Die übrig bleibenden Wasserstoffionen (H+) wandern durch den Elektrolyten zur Gegenelektrode, wo sie mit den beiden Elektronen und einem Sauerstoffmolekül aus dem Luftreservoir des Sensors wieder zu Wasser reagieren. Der Elektronenfluss im Draht von der Arbeits- zur Gegenelektrode kann als elektrischer Strom gemessen werden und ist ein Maß für die CO-Konzentration der Umgebungsluft.

Die grundlegende chemische Reaktion ist zwar einfach, doch erst trickreiche Messtechnik macht sie nutzbar. Bei einem realen Kohlenmonoxidwarnmelder wandert die Umgebungsluft durch eine Gasdiffusionsöffnung zur Arbeitselektrode, die ein Aktivkohlefilter vor unerwünschten Gasen, wie Wasserstoff oder Alkoholen, schützt. Um die Empfindlichkeit des Sensors durch eine große Oberfläche zu erhöhen, ist das Platin der Elektroden auf poröses Teflon (PTFE) aufgedampft. Als Elektrolyt wird in einem Gel verteilte Schwefelsäure verwendet, die auch das an der Gegenelektrode entstehende Wasser bindet.

Bei der CO-Messung fließt nur ein äußerst geringer elektrischer Strom. Er beträgt beim oben beschriebenen Warnmelder bei einer CO-Konzentration von 100ppm lediglich 0,004 A. Entsprechend aufwendig ist die Elektronik zur Verstärkung und Rauschunterdrückung sowie zum Ausgleichen von Langzeitabweichungen (Drift). Zur besseren Leitfähigkeit sind die äußeren Kontakte des Sensors vergoldet und die inneren Drahtverbindungen aus Platin. Abb. 6 zeigt das Innenleben des Ei208 von Ei Electronics. Der eigentliche Gassensor (Zylinder rechts unterhalb des Displays) ist relativ klein, während der größte Teil des Gehäuses von Elektronik, Anzeige und vom Alarmtongeber in Anspruch genommen wird. http://www.eielectronics.de

  • Abb. 5 Nachweis von Kohlenstoffmonoxid Darstellung der elektrochemischen Reaktion (nach „Emissionsmessung mit elektrochemischen Gassensoren“, Dr. Karl-Heinz Pettinger)
  • Abb. 6 Innenleben eines Kohlenmonoxidwarnmelders.
FNR / D. Hagenguth
PowerPellets Vertriebs GmbH & Co. KG

Inhaltsübersicht

  1. Teil: Holzpellets emittieren Kohlenstoffmonoxid!
  2. Teil: Hätten Sie das gewusst?
  3. Teil: Kohlenmonoxidwarnmelder
  • Zurück
  • Druckansicht
  • Versenden

Weitere TGA online Inhalte

Nach Schlagworten:

› Kohlenstoffmonoxid (50%) › Kohlenmonoxidwarnmelder (48%)

Weitere Links zum Thema: