Detektor tlenku węgla

Wczesne projekty wykorzystywały detektor chemiczny składający się z białej podkładki, która blakła do brązowawego lub czarnego koloru w obecności tlenku węgla. Takie detektory są tanie, ale dają tylko wizualne ostrzeżenie. Wraz ze wzrostem liczby zgonów związanych z tlenkiem węgla w latach 90. XX wieku, alarmy dźwiękowe stały się standardem.
Punkty alarmowe w detektorach tlenku węgla nie są prostym poziomem alarmu (jak w detektorach dymu), ale funkcją stężenia i czasu. Przy niższych stężeniach, np. 100 części na milion (PPM), detektor nie uruchamia alarmu przez wiele dziesiątek minut. Przy 400 PPM alarm uruchamia się w ciągu kilku minut. Ta funkcja stężenia i czasu ma na celu naśladowanie wchłaniania tlenku węgla przez organizm, a także zapobieganie fałszywym alarmom spowodowanym krótkimi seriami tlenku węgla ze stosunkowo powszechnych źródeł, takich jak dym papierosowy.
Dostępne są cztery rodzaje czujników, różniące się ceną, dokładnością i szybkością reakcji. Większość detektorów nie posiada wymiennych czujników.

Detektor składa się z podkładki z kolorowego środka chemicznego, który zmienia kolor po reakcji z tlenkiem węgla. Zapewniają one jednak tylko jakościowe ostrzeżenie przed gazem. Główną zaletą tych detektorów jest to, że są najtańsze, ale wadą jest to, że oferują również najniższy poziom ochrony.
Jedną z reakcji stosowanych do wykrywania tlenku węgla jest katalityczne utlenianie disulfitopalladanu potasu (II):
CO + K2Pd(SO3)2 ->Pd + CO2SO3
W miarę postępu reakcji uwalniane są atomy palladu, co powoduje zmianę koloru z żółtego na brązowy i czarny.

Czujnik biomimetyczny działa w sposób podobny do hemoglobiny, która ciemnieje w obecności CO proporcjonalnie do ilości tlenku węgla w otaczającym środowisku. Wykorzystuje cyklodekstryny, chromofor i szereg soli metali. Można to zobaczyć bezpośrednio lub podłączyć do podczerwonego źródła fotonów, takiego jak dioda LED IR, a następnie monitorować za pomocą fotodiody. Żywotność baterii wynosi zwykle dwa do trzech lat w przypadku konwencjonalnej baterii alkalicznej, ale bateria litowa wytrzyma tyle samo, co produkt. Czujniki oparte na biotechnologii mają użyteczną żywotność wynoszącą sześć lat. Te produkty jako pierwsze weszły na rynek masowy, ale ponieważ są droższe od innych czujników, są najczęściej używane w obszarach wyższej klasy i kamperach. Technologia ta została ulepszona i jest najbardziej niezawodną technologią, zgodnie z raportem Lawrence Berkeley National Laboratory.

Czujniki elektrochemiczne tlenku węgla. Zarówno czujniki, jak i alarmy pochodzą od różnych firm.
Metalowy cylinder z żółtą taśmą.
Brązowy cylinder z tekstem na nim.
Detektor elektrochemiczny wykorzystuje zasadę ogniwa paliwowego do generowania prądu elektrycznego, gdy wykrywany gaz ulega reakcji chemicznej. Generowany prąd jest ściśle związany z ilością tlenku węgla w bezpośrednim otoczeniu czujnika. Zasadniczo ogniwo elektrochemiczne składa się z pojemnika, dwóch elektrod, przewodów połączeniowych i elektrolitu, zwykle kwasu siarkowego. Tlenek węgla jest utleniany na jednej elektrodzie do dwutlenku węgla, podczas gdy tlen jest zużywany na drugiej elektrodzie. W przypadku wykrywania tlenku węgla ogniwo elektrochemiczne ma przewagę nad innymi technologiami, ponieważ ma bardzo dokładne i liniowe wyjście do stężenia tlenku węgla, wymaga minimalnej mocy, ponieważ działa w temperaturze pokojowej, i ma długą żywotność, która zwykle wynosi od pięciu do dziesięciu lat. Technologia ta stała się dominującą technologią w Stanach Zjednoczonych i Europie. [potrzebne źródło] Przyciski testowe wskazują jedynie skuteczność działania baterii, obwodu i brzęczyka. Jedynym sposobem na pełne sprawdzenie działania alarmu CO przy użyciu ogniwa elektrochemicznego jest użycie znanego źródła skalibrowanego gazu testowego dostarczonego w osłonie w celu utrzymania poziomu stężenia przez cały okres trwania testu.

Cienkie przewody półprzewodnikowego dwutlenku cyny na izolacyjnej ceramicznej podstawie zapewniają czujnik monitorowany przez układ scalony. Ten element czujnikowy musi zostać podgrzany do około 400 stopni, aby mógł działać. Tlen zwiększa rezystancję dwutlenku cyny, a tlenek węgla ją zmniejsza. Układ scalony monitoruje rezystancję elementu czujnikowego. Żywotność wynosi około pięciu lat, a alarmy wymagają testowania po instalacji i co najmniej raz w roku za pomocą gazu testowego.
Ze względu na duże zapotrzebowanie na energię tego czujnika, jest on zwykle zasilany z sieci. Zasilany bateryjnie czujnik impulsowy jest dostępny z żywotnością wynoszącą miesiące.
Ta technologia jest szeroko stosowana w Japonii i innych krajach Dalekiego Wschodu, z pewną penetracją rynku w USA. Jednak lepsza wydajność technologii ogniw elektrochemicznych zaczyna wypierać tę technologię.