催化燃燒式傳感器工作原理2010

1、催化燃燒式傳感器工作原理2010715來源：哈爾濱東方報(bào)警設(shè)備開發(fā)有限公司進(jìn)入該公司展臺(tái)文章轉(zhuǎn)自:催化燃燒式傳感器工作原理【傳感器知識(shí)】催化燃燒式傳感器工作原理催化燃燒式傳感器屬于高溫傳感器，催化元件的檢測(cè)元件是在鉑絲線圈（φ0.025~φ0.05）上包以氧化鋁和粘合劑形成球狀，經(jīng)燒結(jié)而成，其外表面敷有鉑、鈀等稀有金屬的催化層，其結(jié)構(gòu)如圖所示對(duì)鉑絲通以電流，使檢測(cè)元件保持高溫（300~400℃），此時(shí)若與可燃?xì)怏w接觸如甲烷氣體，甲烷就會(huì)

2、在催化劑層上燃燒，燃燒的實(shí)質(zhì)是元件表面吸附的甲烷與吸附的氧離子之間的反應(yīng)，反應(yīng)完成后生成CO2和H2O解析，而氣相中的氧由被元件吸附并解離，重新補(bǔ)充元件表面上的氧離子。利用元件測(cè)量甲烷式基于在其表面測(cè)量甲烷燃燒反應(yīng)放出的熱量的原理，即燃燒使鉑絲線圈的溫度升高，線圈的電阻值就上升。測(cè)量鉑絲電阻值變化的大小就可以知道可燃?xì)怏w的濃度。在實(shí)際應(yīng)用中常采用惠斯頓電橋測(cè)量電路，如圖所示。電橋中黑元件既是檢測(cè)元件，白元件為補(bǔ)償元件，白元件與黑元件相比

3、只缺少催化劑層，也就是說白元件遇到可燃?xì)怏w不能燃燒，。有一些廠家將黑白元件封裝在一個(gè)防爆網(wǎng)內(nèi)，也有一些廠家分別封裝。當(dāng)空氣中有一定濃度的可燃?xì)怏w時(shí)，檢測(cè)元件由于燃燒而電阻值上升，電橋失去平衡，由電壓輸出，起到檢測(cè)作用。可燃物在催化劑作用下燃燒。與直接燃燒相比，催化燃燒溫度較低，燃燒比較完全。催化發(fā)布時(shí)間：20091168:44:44分類：行業(yè)資訊催化燃燒傳感器主要用于檢測(cè)可燃?xì)怏w。它們的使用已有50年以上的歷史。最初，這類傳感器用于監(jiān)控

4、采礦廠中的氣體，在此之前采礦廠都是使用金絲雀來監(jiān)測(cè)可燃?xì)怏w。這種傳感器本身設(shè)計(jì)很簡(jiǎn)單并易于制造，其最簡(jiǎn)單的形式是采用一根鉑絲，正如其最初設(shè)計(jì)所使用的。全球有大量制造商在生產(chǎn)催化燃燒傳感器，但不同制造商之間催化燃燒傳感器的性能與可靠性也參差不齊。工作原理如果沒有達(dá)到引燃溫度，可燃?xì)怏w混合物不會(huì)燃燒。然而，如果出現(xiàn)某種化學(xué)介質(zhì)，這種氣體可以在較低溫度下燃燒或引燃，這種現(xiàn)象稱為催化燃燒。多數(shù)金屬氧化物及其化合物均有這種催化屬性。例如火山巖，它

5、包含各種金屬氧化物，它們經(jīng)常置入燃?xì)鉅t具中。這不僅是為了裝飾，而且能夠促進(jìn)燃燒過程，使?fàn)t具中的燃燒更為純凈和有效。鉑、鈀及釷土化合物也是良好的燃燒催化劑。這解釋了為什么汽車排氣系統(tǒng)要用鉑化合物來處理并稱為催化轉(zhuǎn)換器。這種氣體傳感器根據(jù)催化原理制造，因此稱為催化氣體傳感器。氣體分子在傳感器催化表面氧化，其氧化溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于正常引燃溫度。所有導(dǎo)電材料的傳導(dǎo)性均隨著溫度變化而變化，這稱為溫度電阻系數(shù)（Ct），采用每度溫度變化的百分比來表示。與其

6、它金屬相比，鉑具有較大的溫度傳導(dǎo)系數(shù)。而且，其溫度傳導(dǎo)系數(shù)在500C至1000C之間呈線性，這也是傳感器的工作溫度范圍。它可以改進(jìn)傳感器精度并簡(jiǎn)化電子電路。同時(shí)，鉑還具有良好的機(jī)械屬性，它具有較高物理強(qiáng)度，可以制成細(xì)金屬絲，并將金屬細(xì)絲加工成小型傳感器金屬珠。而且，鉑具有良好的化學(xué)屬性，它耐腐蝕，并能長(zhǎng)時(shí)間在升溫條件下工作而不改變其物理屬性。它能夠長(zhǎng)期產(chǎn)生穩(wěn)定的可靠信號(hào)。用于測(cè)量催化傳感器輸出的電路稱為威斯登電橋，這個(gè)名字用于紀(jì)念英國(guó)物

7、理學(xué)家和發(fā)明家查爾斯威斯登（lesWheatstone，180275）。威斯登電橋常用于多種電氣測(cè)量電路中。。威斯登電橋——通過與已知電阻相比來測(cè)量未知電阻的電路。當(dāng)氣體在工作傳感器表面燃燒時(shí)，燃燒熱量導(dǎo)致溫度上升，溫度上升反過來又會(huì)改變傳感器的電阻。由于電橋不均衡，補(bǔ)償電壓被作為信號(hào)而測(cè)量。參考傳感器或參考珠在暴露于可燃?xì)怏w期間必須保持恒定電阻，否則所測(cè)得的信號(hào)會(huì)不精確。傳感器特性傳感器輸出直接與氧化速度成正比。輸出信號(hào)約在理想混合氣