一酸化炭素検知器

初期の設計では、一酸化炭素が存在すると茶色や黒っぽい色に変化する白いパッドからなる化学検知器が使用されていました。このような検知器は安価ですが、警告は視覚的にしか出ません。1990 年代に一酸化炭素関連の死亡者が増えると、可聴アラームが標準になりました。
一酸化炭素検知器の警報点は、煙検知器のような単純な警報レベルではなく、濃度と時間の関数です。濃度が低い場合、たとえば 100 PPM (パーツ パー ミリオン) の場合、検知器は何十分も警報を鳴らしません。400 PPM の場合、数分以内に警報が鳴ります。この濃度と時間の関数は、体内の一酸化炭素の吸収を模倣すると同時に、タバコの煙などの比較的一般的な発生源からの一酸化炭素の短時間の爆発による誤警報を防ぐことを目的としています。
センサーには 4 種類あり、コスト、精度、応答速度が異なります。ほとんどの検出器には交換可能なセンサーがありません。

検知器は、一酸化炭素と反応すると色が変わる有色の化学物質のパッドで構成されています。ただし、ガスの質的な警告のみを提供します。これらの検知器の主な利点は、コストが最も低いことですが、欠点は、保護レベルが最も低いことです。
一酸化炭素検出に使用される反応の1つは、二硫化パラジウム酸カリウム（II）触媒酸化です。
CO + K2Pd(SO3)2 ->Pd + CO2 + SO2 + K2SO3
反応が進むにつれて、パラジウム原子が放出され、色が黄色から茶色、そして黒色へと変化します。

バイオミメティックセンサーは、CO の存在下で周囲の一酸化炭素の量に比例して暗くなるヘモグロビンと同様の方法で機能します。シクロデキストリン、発色団、およびいくつかの金属塩を使用します。これは直接見ることも、IR LED などの赤外線光子源に接続してフォトダイオードを使用して監視することもできます。従来のアルカリ電池の電池寿命は通常 2 ～ 3 年ですが、リチウム電池の場合は製品の寿命まで持ちます。バイオテクノロジーベースのセンサーの有効動作寿命は 6 年です。これらの製品は最初に大量市場に投入されましたが、他のセンサーよりも高価なため、主に高級エリアや RV で使用されています。ローレンスバークレー国立研究所のレポートによると、この技術は改善されており、最も信頼性の高い技術です。

電気化学式一酸化炭素センサー。センサーとアラームはそれぞれ別の会社から提供されています。
黄色いテープが貼られた金属製の円筒。
文字が書かれた茶色の円筒。
電気化学検知器は、燃料電池の原理を利用して、検知対象のガスが化学反応を起こすと電流を発生させます。発生した電流は、センサーのすぐ近くの環境における一酸化炭素の量と正確に相関しています。基本的に、電気化学セルは、容器、2 つの電極、接続ワイヤ、および電解質 (通常は硫酸) で構成されます。一酸化炭素は一方の電極で二酸化炭素に酸化され、もう一方の電極では酸素が消費されます。一酸化炭素検知の場合、電気化学セルは、一酸化炭素濃度に対して非常に正確で直線的な出力を持ち、室温で動作するため電力が最小限で済み、寿命が長く (通常 5 年から 10 年)、他の技術に比べて優れています。この技術は、米国とヨーロッパで主流の技術となっています。[要出典] テスト ボタンは、バッテリー、回路、およびブザーの動作有効性のみを示します。電気化学セルを使用して CO 警報器の動作を完全にテストする唯一の方法は、テスト期間中の濃度レベルを維持するために、シュラウドで供給される既知の校正済みテストガス源を使用することです。

絶縁セラミック ベース上の半導体二酸化スズの細いワイヤは、集積回路によって監視されるセンサーを提供します。この感知要素は、動作のために約 400 度に加熱する必要があります。酸素は二酸化スズの抵抗を増加させ、一酸化炭素は抵抗を減少させます。集積回路は感知要素の抵抗を監視します。寿命は約 5 年で、アラームは設置時にテストする必要があり、少なくとも年に 1 回はテスト ガスを使用してテストする必要があります。
このセンサーは電力需要が大きいため、通常は主電源から電力を供給されます。電池駆動のパルス センサーは、数か月の寿命があります。
この技術は日本や極東の他の地域で広く使用されており、米国でもある程度市場に浸透しています。しかし、電気化学セル技術の優れた性能により、この技術は置き換えられ始めています。