
![]() | 鄭州煒盛電子科技有限公司 |
簡(jiǎn)析接觸燃燒式氣體傳感器檢測(cè)原理
閱讀:106發(fā)布時(shí)間:2025-5-29
H2、CO、CH4等這些都是可燃?xì)怏w,可燃性氣體與空氣中的氧接觸,發(fā)生氧化反應(yīng),產(chǎn)生無焰接觸燃燒熱(反應(yīng)熱),使得作為敏感材料的鉑絲溫度升高,電阻值相應(yīng)增大。一般情況下,空氣中可燃性氣體的濃度都不太高(低于10%),可燃性氣體可以燃燒,其發(fā)熱量與可燃性氣體的濃度有關(guān)??諝庵锌扇夹詺怏w濃度愈大,氧化反應(yīng)(燃燒)產(chǎn)生的反應(yīng)熱量(燃燒熱)愈多,鉑絲的溫度變化(增高)愈大,其電阻值增加的就越多。因此,只要測(cè)定作為敏感件的鉑絲的電阻變化值(ΔR),就可檢測(cè)空氣中可燃性氣體的濃度。但是,使用單純的鉑絲線圈作為檢測(cè)元件,其壽命較短,所以,實(shí)際應(yīng)用的檢測(cè)元件,都是在鉑絲圈外面涂覆一層氧化物觸媒。這樣既可以延長(zhǎng)其使用壽命,又可以提高檢測(cè)元件的響應(yīng)特性。
接觸燃燒式氣體敏感元件的橋式電路如圖。圖中F1是檢測(cè)元件;F2是補(bǔ)償元件,其作用是補(bǔ)償可燃性氣體接觸燃燒以外的環(huán)境溫度、電源電壓變化等因素所引起的偏差。工作時(shí),要求在F1和F2上保持100mA~200mA的電流通過,以供可燃性氣體在檢測(cè)元件F1上發(fā)生氧化反應(yīng)(接觸燃燒)所需要的熱量。當(dāng)檢測(cè)元件F1與可燃性氣體接觸時(shí),由于劇烈的氧化作用(燃燒),釋放出熱量,使得檢測(cè)元件的溫度上升,電阻值相應(yīng)增大,橋式電路不再平衡,在A、B間產(chǎn)生電位差E。


這樣,在檢測(cè)元件F1和補(bǔ)償元件F2的電阻比RF2/RF1接近于1的范圍內(nèi),A,B兩點(diǎn)間的電位差E,近似地與ΔRF成比例。在此,ΔRF是由于可燃性氣體接觸燃燒所產(chǎn)生的溫度變化(燃燒熱)引起的,是與接觸燃燒熱(可燃性氣體氧化反應(yīng)熱)成比例的。即ΔRF可用下式表示

ρ—檢測(cè)元件的電阻溫度系數(shù);
ΔT—由于可燃性氣體接觸燃燒所引起的檢測(cè)元件的溫度增加值;
ΔH—可燃性氣體接觸燃燒的發(fā)熱量; C—檢測(cè)元件的熱容量;
Q—可燃性氣體的燃燒熱;m—可燃性氣體的濃度[%(Vol)];
α—由檢測(cè)元件上涂覆的催化劑決定的常數(shù)。
ρ,C和α的數(shù)值與檢測(cè)元件的材料、形狀、結(jié)構(gòu)、表面處理方法等因素有關(guān)。Q是由可燃性氣體的種類決定。因而,在一定條件下,都是確定的常數(shù)。則

即A、B兩點(diǎn)間的電位差與可燃性氣體的濃度m成比例。如果在A、B兩點(diǎn)間連接電流計(jì)或電壓計(jì),就可以測(cè)得A、B間的電位差E,并由此求得空氣中可燃性氣體的濃度。若與相應(yīng)的電路配合,就能在空氣中當(dāng)可燃性氣體達(dá)到一定濃度時(shí),自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào),其感應(yīng)特性曲線如圖。

A、B間的電位差E,并由此求得空氣中可燃性氣體的濃度。若與相應(yīng)的電路配合,就能在空氣中當(dāng)可燃性氣體達(dá)到一定濃度時(shí),自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
以上信息由企業(yè)自行提供,信息內(nèi)容的真實(shí)性、準(zhǔn)確性和合法性由相關(guān)企業(yè)負(fù)責(zé),儀表網(wǎng)對(duì)此不承擔(dān)任何保證責(zé)任。 溫馨提示:為規(guī)避購買風(fēng)險(xiǎn),建議您在購買產(chǎn)品前務(wù)必確認(rèn)供應(yīng)商資質(zhì)及產(chǎn)品質(zhì)量。




