催化燃烧式气敏元件.
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催化燃烧式和半导体式气体传感器简介
催化燃烧式传感器是白金电阻表面制备耐高温催化剂层,一定温度下,可燃性气体其表面催化燃烧,燃烧是白金电阻温度升高,电阻变化,变化值是可燃性气体浓度函数。
催化燃烧式气体传感器选择性检测可燃性气体:凡是可以燃烧,都能够检测;凡是不能燃烧,传感器都没有任何响应。
当然,凡是可以燃烧,都能够检测这一句有很多例外,总来讲,上述选择性是成立。
催化燃烧式气体传感器计量准确,响应快速,寿命较长。
传感器输出与环境爆炸危险直接相关,安全检测领域是一类主导位传感器。
缺点:可燃性气体范围内,无选择性。
暗火工作,有引燃爆炸危险。
大部分元素有机蒸汽对传感器都有中毒作用。
目前这种传感器主要供应商中国、日本、英国(发明国)!目前中国是这种传感器最大用户,也拥有最佳传感器生产技术,尽管不断有各种各样代理商宣传上干扰社会对这种传感器认识,毕竟,催化燃烧式气体传感器主流制造商国内。
半导体式气体传感器是利用一些金属氧化物半导体材料,一定温度下,电导率环境气体成份变化而变化原理制造。
比如,酒精传感器,就是利用二氧化锡高温下遇到酒精气体时,电阻会急剧减小原理制备。
半导体式气体传感器可以有效用于:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒精、甲醛、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙炔、氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸等很多气体检测。
尤其是,这种传感器成本低廉,适宜于民用气体检测需求。
下列几种半导体式气体传感器是成功:甲烷(天然气、沼气)、酒精、一氧
化碳(城市煤气)、硫化氢、氨气(包括胺类,肼类)。
高质量传感器可以满足。
催化燃烧传感器工作原理
催化燃烧传感器是一种常用于气体检测和监测的传感器,通过感知气
体中的可燃物质来判断是否存在可燃气体,并发出相应的信号进行报警或
其他处理。
其工作原理基于催化燃烧反应。
以下将详细介绍催化燃烧传感
器的工作原理。
催化剂是催化燃烧传感器的核心部件。
它通常由铂、钯、铑等高活性
金属制成,被涂覆在高表面积的陶瓷或尼龙载体上。
催化剂在氧气的存在下,能够促使可燃气体发生氧化反应,产生燃烧的热量。
检测元件则是用于感知气体中可燃物质浓度的元件。
它通常采用双电
极或四电极结构,其中两个电极与催化剂直接接触。
当可燃气体通过催化
剂时,催化剂将引发氧化反应,产生热量。
这种热量将加热检测元件,使
其电阻发生变化。
传感器的电子部分会测量这种电阻变化,并将其转化为与可燃气体浓
度成正比的电信号。
当可燃气体的浓度增加时,电子部分会输出更高的电
信号,反之亦然。
这样可以通过测量电信号的大小来判断气体中可燃物质
的浓度。
需要注意的是,催化燃烧传感器只对可燃气体敏感。
对于不可燃气体,传感器无法产生反应。
此外,孕妇和心脏病患者等对空气中的一氧化碳等
可燃气体比较敏感的人群,传感器检测不到这种敏感程度,可能对身体构
成威胁。
总结起来,催化燃烧传感器的工作原理是利用催化剂引发氧化反应,
燃烧所产生的热量使得检测元件的电阻发生变化,进而测量出气体中可燃
物质的浓度。
它广泛应用于各种气体检测和监测领域,如石油化工、环境保护、燃气安全等,对于预防事故和保护人员生命具有重要意义。
催化燃烧传感器原理嘿,朋友,你有没有想过,在我们的生活中有这么一种神奇的小玩意儿,它就像一个超级敏感的小鼻子,能够嗅出那些危险的气体呢?这就是催化燃烧传感器啦。
我记得我有个朋友,他在一个工厂里工作。
有一次啊,他跟我说他们厂里总是担心会有可燃气体泄漏,这可不得了,就像一颗隐藏的炸弹一样,随时可能引发大灾难。
他就问我,有没有什么东西能提前发现这些可燃气体呢?我就跟他说,有啊,这催化燃烧传感器就是干这个的。
那这催化燃烧传感器到底是怎么工作的呢?咱就把它想象成一个小小的炉灶吧。
你看,炉灶是用来烧东西的,这传感器里也有个类似“燃烧”的过程。
它有一个很关键的部分,就是催化剂。
这催化剂啊,就像是一个超级厉害的小助手。
一般来说,可燃气体是比较难自己发生反应的,就像一个害羞的小孩,不太愿意主动去做什么。
但是有了这个催化剂呢,就像是给这个害羞的小孩找了一个特别会鼓励他的老师。
可燃气体一遇到这个催化剂,就变得活跃起来啦。
在传感器里面啊,还有加热元件呢。
这加热元件就像炉灶里的火苗,给整个反应提供热量。
当可燃气体在催化剂的帮助下,在这个加热的环境里,就开始发生反应啦。
这个反应是氧化反应,就像我们平常看到东西燃烧一样,只不过是在一个小小的传感器里悄悄地进行。
我再给你打个比方吧。
这就好比是一场小小的马拉松比赛。
可燃气体就像是参赛的选手,催化剂就是他们的教练,而加热元件提供的热量就是跑道上的补给站。
选手在教练的鼓励下,沿着补给站一路跑下去,在这个过程中就产生了热量。
那这个热量有什么用呢?这可太重要了。
传感器里面还有一个元件,能够检测到这个热量的变化。
你想啊,如果周围没有可燃气体,那这个反应就不会发生,或者说反应很微弱,产生的热量也就很少。
但是一旦有可燃气体进来了,反应就变得剧烈了,产生的热量就会大大增加。
这个检测热量变化的元件就像一个体温计,能够准确地感知到这个热量的变化。
然后呢,它就会把这个变化转化成一个电信号。
就像我们的身体感觉到热了,就会通过神经系统把这个信息传递出去一样。
催化燃烧气体传感器工作原理催化燃烧气体传感器工作原理简介催化燃烧气体传感器是一种常见的气体传感器,广泛应用于工业和生活中的气体检测与监控。
其工作原理基于催化剂催化燃烧的过程,能够检测到许多常见的可燃气体。
催化燃烧原理催化燃烧是指通过催化剂的作用,将可燃气体与空气中的氧气在一定温度下催化反应,释放大量的热能,并产生CO2和H2O。
这个过程是一个自持续的反应,只要有可燃气体存在,会不断释放热能。
传感器结构催化燃烧气体传感器由以下几部分组成: - 催化剂:通常由贵金属如铂、钯构成,能够促进气体的催化燃烧反应。
- 检测元件:一般为两个热电偶,一个被称为测量电偶,另一个被称为参比电偶。
它们通过连接到电路中,能够测量温度差异。
- 加热丝:位于催化剂附近,通过外部电源加热,使其达到催化燃烧的温度。
工作原理1.加热:当传感器启动时,加热丝开始加热。
加热丝的温度要高于催化燃烧的温度,以确保可燃气体能够被催化剂催化燃烧。
2.反应:当空气中有可燃气体进入传感器时,可燃气体与空气中的氧气在催化剂的作用下发生催化燃烧反应,产生热能。
3.温度差异:由于催化燃烧反应产生了热能,测量电偶和参比电偶之间会产生温度差异。
4.电信号:测量电偶和参比电偶的温度差异将转化为电信号,通过电路输出,供仪表或控制系统读取和处理。
检测原理通过测量电信号的大小,可以判断可燃气体浓度的高低。
在没有可燃气体存在时,由于没有反应产生的热能,测量电偶和参比电偶之间的温度差异很小,电信号较低。
而当可燃气体浓度增加时,催化燃烧反应产生的热能增加,温度差异增大,电信号也会相应增加。
优缺点•优点:催化燃烧气体传感器具有响应速度快、稳定性好、灵敏度高等优点。
适用于检测各种可燃气体。
•缺点:受到催化剂的寿命和稳定性的影响,需要定期更换催化剂,且对一些氧化性气体的检测不适用。
同时,由于催化燃烧产生的热能,传感器需要外部加热,需要一定的能源消耗。
应用领域催化燃烧气体传感器广泛应用于以下领域: - 工业领域:用于检测可燃气体的泄漏,确保工作环境的安全。
催化燃烧式气体传感器工作原理催化燃烧式气体传感器,听起来是不是有点复杂?其实说白了,就是一种用来探测气体的神器。
想象一下,家里有个小助手,专门在那儿监测空气的变化,确保你生活得安全又舒适。
这个传感器最牛的地方在于它的工作原理,听我慢慢给你道来。
这种传感器内里有个催化剂,像是隐形的卫士。
它的工作原理其实就是借助这个催化剂,把空气中的某些气体变成无害的物质。
比如说,假设有点儿天然气泄漏,传感器可不会坐视不管。
它立刻就会发挥作用,将这些气体转化掉,保障你的安全。
你可以把它想象成一个会“变魔术”的小玩意儿,瞬间让危险化为乌有。
催化剂的作用就像是大厨在厨房里忙碌,抓紧每一个细节。
这些催化剂通常是贵金属,比如铂或钯,平时它们就静静地躺在传感器里,一旦有气体进来,它们就会激活。
这种反应就像是在派对上,大家都来劲儿了,气氛瞬间热烈起来。
催化剂可不是闹着玩的,它们能迅速提高反应速度,让气体在高温下分解,释放出热量,真是个“热心肠”的家伙。
为什么要加热呢?这就涉及到一个大问题:气体的燃烧。
我们都知道,燃烧是需要一定温度的,这个传感器就像是把气体放在火堆上,啪的一声就燃烧了。
温度一升高,催化剂开始狂欢,气体就被“吃掉”了,剩下的都是些安全无害的成分,简直就像变魔术一样,让你大吃一惊。
催化燃烧式气体传感器不仅仅局限于天然气。
它也能检测到很多其他的有害气体,像是一氧化碳、甲烷等等。
这些气体都是隐藏的危险,稍不留神就可能酿成大祸。
这个传感器的出现就像是给你装上了一双“火眼金睛”,让你随时随地掌握空气质量。
就算是你在厨房炒菜,油烟再怎么浓重,它也能迅速识别出是否有异常,真是贴心得不行。
此外,它的使用寿命也很长,这让人倍感安心。
一般来说,催化燃烧式气体传感器能持续工作多年,像个老朋友一样,时刻守护在你身边。
偶尔也得给它点关爱,定期检查一下,保持它的“年轻”状态。
只要定期维护,这位小助手就能继续陪伴你,守护你和家人的安全。
这种传感器的反应速度非常快,简直就像一只机灵的小狐狸,发现问题立马就通知你。
催化燃烧式气体传感器催化燃烧式传感器属于高温气体传感器,是利用催化燃烧产生的热效应原理。
它的内部结构是检测元件和补偿元件配对组成测量电桥,当达到一定温度,可燃气体在检测元件载体表面和催化剂的共同作用下发生无焰燃烧,载体温度就相应升高,从而通过它内部的铂电阻阻值也会发生相应改变,平衡电桥就失去了平衡,输出一个与可燃气体浓度成正比的电信号。
所以,只要能测量铂电阻阻值大小,就可以知道待测气体的浓度。
它主要用来做气体报警探测器使用,它的优缺点体现如下:一、催化燃烧式气体传感器的优点1 催化燃烧式传感器结构很简单、生产制造成本很低2 催化燃烧式气体传感器可检测大部分可燃性气体,对于不能燃烧的气体,传感器都没有任何响应;3 在空气中可对可燃气体在爆炸下限浓度(%LEL)以下的含量报警;4 输出信号接近线性--尤其是百分之六十LEL以下线性度更好;5 传感器输出基本不受水蒸气的影响,对环境的温湿度影响不敏感;二、催化燃烧式气体传感器的缺点:1 工作温度高,检测元件的表面温度一般在200到300℃,内部温度最高可达到700到800℃,因此催化燃烧式传感器不能做成本安防爆型结构,只能做成隔离防爆型结构;2 元件易受硫化物、卤素化合物等的影响,降低使用寿命;3 在缺氧环境下用可燃气体报警器检测时指示值误差较大。
4 不同可燃气体的燃烧值不同,传感器测量的是燃烧引起的电阻变化而不是浓度的变化,因此不同可燃气体即使在相同的浓度下读数也可能不同使用催化燃烧式气体传感器测量可燃气体浓度时,氧气浓度是一个必须注意的问题。
催化燃烧式传感器要求至少在8-10%的氧气浓度下才能进行准确测量。
而在100%可燃气浓度下,这种仪器的读数将是0%LEL!因此在使用过程中,要求测量可燃气体的%LEL之前必须首先测量氧气浓度。
另外,催化燃烧式气体传感器,不适合于检测“较重的”或者长链的烷烃,特别是高闪点的物质,此时比较好的方法是使用光离子化检测器。
催化元件通用说明书工作原理本系列元件是一种利用接触燃烧原理制成的气体传感器,用于测量爆炸下限浓度范围内的易燃、易爆气体(或蒸汽-见附表)。
图1-催化微珠简图元件由载体微珠和包埋于微珠中的铂丝螺旋圈构成(见图1)。
将元件置于惠斯顿电桥(见图2)的一臂,当传感器接触可燃性气体时,由于催化活性的缘故,可燃性气体在检测元件表面发生无焰燃烧,引起检测元件表面温度升高。
而补偿元件无催化活性,可燃性气体不能在其表面发生燃烧反应,其表面温度基本不变。
检测元件温度的改变引起其电阻发生变化,进而导致电桥原来的平衡被破坏,输出一个新的信号。
在可燃性气体爆炸下限(LEL)范围内,电桥的输出变化与可燃性气体的浓度呈较好的线性关系。
当传感器周围的温度、湿度、压力发生变化时,检测元件和补偿元件的电阻几乎会发生同步变化,可有效抵消环境因素带来的影响。
输出特性传感器可精确检出爆炸下限范围内的可燃性气体,可燃性气体的浓度通常用气体体积比来表示,或用可燃性气体爆炸下限(LEL)浓度的百分比(%LEL)来表示。
本系列传感器可以检测多种可燃性气体,理想情况下,传感器的输出与被测可燃性气体的种类无关,事实上,由于不同的可燃性气体具有不同的物理、化学性质,其在传感器表面发生无焰燃烧的程度是不同的,这种差异导致传感器对相同浓度的不同气体会有不同的信号输出。
除少数几种气体外,在理想状态下,当传感器暴露在100%LEL浓度的不同种类的可燃性气体中时,传感器的输出变化几乎是相同的,下列图表中给出了本系列传感器对几种常见的可燃性气体灵敏度.(见附表)元件测试步骤1试验装置:1.1配气箱:箱体材料为金属或玻璃,不吸附气体;1.2箱体内体积:每对元件大于1升。
1.3配气箱内置搅拌器。
气流速度低于0.5m/s。
1.4红外气体分析仪:测量气体浓度。
1.5箱外为新鲜空气。
1.6直流稳压电源。
毫伏表阻抗大于10MΩ。
1.7每次测试前,用排风扇换气,每分钟换气量大于10倍箱体体积。
催化燃烧式气体传感器的优缺点
优点:
1.高度敏感:催化燃烧式气体传感器对多种可燃气体具有高度敏感性,可以检测到微小浓度的气体。
2.快速响应:催化燃烧式气体传感器具有快速的响应时间,可以迅速
检测到气体浓度的变化。
3.高精度:由于使用了催化剂,催化燃烧式气体传感器具有较高的测
量精度,可以提供可靠和准确的气体浓度读数。
4.长寿命:催化燃烧式气体传感器的工作原理相对简单,没有易损件,因此具有较长的寿命和稳定性。
5.可重复使用:催化燃烧式气体传感器可以反复使用,只需定期校准
即可。
缺点:
1.受温度影响:催化燃烧式气体传感器的温度对其性能有较大影响。
过高或过低的温度都可能引起误差。
2.潜在危险:由于催化剂的使用,催化燃烧式气体传感器存在潜在的
火灾和爆炸风险,特别是对于可燃性气体敏感的环境。
3.气体选择性差:催化燃烧式气体传感器对于不同的可燃气体选择性差,可能对其他气体产生干扰或无法检测到。
4.灵敏度变化:催化燃烧式气体传感器的灵敏度随时间的推移会发生
变化,需要定期校准和维护以保持准确性。
5.无法检测非可燃气体:催化燃烧式气体传感器无法检测非可燃气体,对于其他类型的气体测量需求不适用。
综上所述,催化燃烧式气体传感器具有高度灵敏、快速响应、高精度、长寿命、可重复使用等优点。
然而,由于受温度影响较大、潜在危险、气
体选择性差、灵敏度变化和无法检测非可燃气体等缺点,其在特定环境和
应用中使用需谨慎考虑。
在选择气体传感器时,需要综合考虑特定的检测
需求和环境条件,以确定最合适的传感器类型。
可燃性气体的催化燃烧原理传感器催化燃烧原理传感器是一种用于检测可燃性气体的传感器。
它利用催化剂加热气体,使其发生氧化反应,并通过测量反应产物的变化来判断气体的浓度。
催化燃烧原理传感器的工作原理如下:1.催化剂选择:传感器中使用的催化剂通常是铂、钯等贵金属,它们具有较高的催化活性和稳定性。
催化剂的选择要考虑到气体的特性,如甲烷、乙烷等同分异构体对不同催化剂的反应活性有所不同。
2.传感器结构:传感器通常由两个电极组成,一个是工作电极,上面涂覆有催化剂;另一个是参比电极,用于监测环境气体中的氧气浓度。
两个电极之间通过电解质相互隔离。
3.气体检测:当可燃性气体进入传感器时,它会与催化剂发生反应。
反应中,气体分子中的碳-氢键会被断裂,与催化剂表面的氧发生反应生成水蒸气和二氧化碳。
同时,参考电极上的氧可以参与气体的催化燃烧反应。
4.电流变化:反应中产生的电子通过电解质传导到参比电极,形成电流。
根据反应速率,电流的大小与气体浓度成正比。
通过测量电流的变化,可以得到气体浓度的信息。
催化燃烧原理传感器具有以下优点:1.高灵敏度:由于催化剂的存在,传感器对可燃性气体具有很高的灵敏度,能够检测到低浓度的气体。
2.高选择性:不同催化剂对不同气体有不同的反应活性,因此可以选择合适的催化剂来实现对特定气体的检测,从而提高传感器的选择性。
3.快速响应:催化反应速率通常很快,传感器可以迅速响应气体浓度的变化。
4.稳定性好:传感器使用贵金属作为催化剂,具有较好的稳定性,使用寿命长。
5.低功耗:催化燃烧原理传感器不需要外部加热源,只需要小功率供电即可工作,使得传感器的功耗较低。
催化燃烧原理传感器的应用广泛,包括石油化工、环境监测、安全防护等领域。
然而,传感器也存在一些限制,如催化剂的失活、水蒸气对传感器的影响等。
因此,在实际应用中需要注意环境条件对传感器性能的影响,保证传感器的准确性和可靠性。
MC115 催化燃烧式气敏元件
MC115型气敏元件根据催化燃烧效应的原理工作,由检测元件和补偿元件配对组成电桥的两个臂,遇可燃性气体时检测元件电阻升高,桥路输出电压变化,该电压变量随气体浓度增大而成正比例增大,补偿元件起参比及温度补偿作用。
特点 桥路输出电压呈线性 响应速度快
具有良好的重复性、选择性 元件工作稳定、可靠
抗H 2 S 中毒 应用
工业现场的天然气、液化气、煤气、 烷类等可燃性气体及汽油、醇、酮、苯等有机溶剂蒸汽的浓度检测。
可燃性气体泄漏报警器 可燃性气体探测器 气体浓度计
元件外形结构 基本测试电路
技术指标
电桥输出
测试电压: 3.0V
灵敏度特性及响应恢复特性
长期稳定性
在空气中每年漂移小于1个mV ,在1%CH 4中每年漂移小于2个mV 。
短期储存(两周内)30分钟即可稳定,如长期储存(一年),则需老化5小时才可稳定。
注意事项 △元件的灵敏度要定期用标准气样校准。
△应尽量避免接触浓度为15%以上的可燃性气体。
当偶然接触到高浓度的可燃性气体时, 应重新校准零点和灵敏度。
△在调试过程中, 应严格控制加热电压或电流, 不得超过4.8V 或220mA 以免烧毁元件。
△长期停止使用要放置在干燥、无腐蚀性气体的环境中。
△元件谨防振动、跌落及机械损伤。
使用元件前请详细参看本说明。
元件测试步骤
1、试验装置:
a 、试验箱材料为金属或玻璃,不吸附气体,箱体积为每对元件大于1升。
b 、推荐红外气体分析仪测量气体浓度。
c 、箱内气体应搅拌,但不可直接对着元件。
气流速度低于0.5m/s 。
d 、室外新鲜空气。
e 、直流稳压电源。
毫伏表阻抗大于100K Ω。
f 、每次试验前,用排风扇换气,每分换气量大于10倍箱体积。
g 、元件安装在试验箱内,在水平方向,姿态相同。
改变姿态将产生不同的热对流。
2、气体浓度调节:
150
135
120
105
90
75
60
45 30
15 0 气氛中
长期稳定性 时间(月) 48 40 32 24 16 8 0 -8
箱内气体浓度用体积法调节,体积法可用下式计算:
V(ml)=V1×c×10-6×(273+T R)/(273+T C)
V:注入气体体积(ml)
V1:箱内体积(ml)
C:要调节的气体浓度(ppm)
T R:室温(℃)
T C:箱内温度(℃)
3、测量:
A、老化:测量之前,用额定电压通电大于30分钟,如果元件经过长期储存,建议
老化5小时以上。
B、测量:预老化后,测量空气中的输出电压Va。
试验气体注入试验箱内,令其扩
散到全箱,通常需1min以上。
测量试验气体中元件的输出电压Vg。
气体灵敏度表示为:
S=(Vg-Va)/C。
其中:C为气体浓度。
MC115输出信号随环境温度、湿度的变化
MC115输出信号随工作电压的变化。