ГД у вигляді термокондуктометричної комірки придатний для виявлення H2, CO2, SO2, а також горючих і вибухонебезпечних газів. Принцип роботи її полягає в такому (рис. 3.8). Проба газу дифундує до вимірювальної камери, в якій міститься дротяна спіраль (Pt чи Ni), при температурі, приблизно на 40оС більший за температуру середовища.
Якщо склад газової проби буде змінюватися з якоїсь причини, то зміниться також тепловідвід від спіралі до стінок камери, що обумовить нагрівання або охолодження спіралі. У випадку, наприклад, СО2, відбувається підвищення температури, оскільки теплопровідність цього газу незначна, в той час як у випадку Н2 спіраль охолоджується. Нагрівання чи охолодження спіралі веде до зміни її опору, яка зіставляється у вимірювальному мості з опором еталона, розміщеного в порівняльній камері. Сигнал ГД визначається зміною теплопровідності газової суміші. Цей простий метод індикації має істотний недолік, оскільки однаковий тепловий ефект може бути обумовлений змішуванням різних газів, але в різних кількостях.
З огляду на це - застосування названого датчика обмежується аналізом лише бінарної суміші заздалегідь відомих газів.
Таблиця 3.7 дає уявлення про інтервал концентрацій, в якому працює термокондуктометричний газовий датчик. У таблиці 3.8 подано інформацію про відносну теплопровідність деяких газів порівняно з повітрям при 0 і 100оС. Підкреслимо, що чим більша відмінність у теплопровідності газу і повітря, тим точніше можна проаналізувати цей газ. Згідно з даними таблиці 3.8 така максимальна відмінність спостерігається у випадку гелію і водню.
Таблиця 3.7 - Інтервали вимірювання концентрації деяких газів
Газ
Стандартний діапазон, %
Мінімальний діапазон, %
CO2
0-100
0-5
SO2
0-100
0-5
H2
0-100
0-1
Таблиця 3.8 - Відносна теплопровідність деяких газів
Газ
Аце-тон
Ar
Cl
He
H2
NO2
Віносна
телопровідність,%
0оС
0,41
0,68
0,32
5,93
7,10
0,63
100оС
-
0,96
-
5,54
6,72
0,75
Газ
CO2
CO
СН4
O2
N2
Віносна
теплопровідність,%
0оС
0,50
0,96
1,26
1,02
1,00
100
оС
0,64
0,97
1,41
1,01
0,98
На відміну від термокондуктометричної комірки, термохімічна (каталітична) забезпечує лише контроль горючих газів (у першу чергу - СО) в повітрі та продуктах горіння автомобілів. Схематична будова її зображена на рисунку 3.9. Термохімічна комірка має дві вимірювальні спіралі із Pt, які входять у вимірювальний міст із двома постійними опорами R2 i R4. Одна спіраль покривається шаром активного, а інша - пасивного каталізатора. У результаті СО буде реагувати з киснем повітря на активному каталізаторі, утворюючи СО2. Теплота, яка виділяється внаслідок цієї реакції, призведе до збільшення опору спіралі, а в результаті – до розбалансу моста. Маючи криву градуювання сили струму І від концентрації, можна досить точно визначити вміст СО у газовій пробі. Відмітимо, що на тепловому ефекті також базується принцип роботи елек-трохімічної (топливної) комірки для виявлення О2.
