تطبيق هوكاليت في أجهزة استشعار إنذار أول أكسيد الكربون

أنا.الدور الذي يلعبه الهوبكالايت

محفزرد فعلأجهزة الاستشعار ،هوبكاليتيتم دمجه بدقة كمادة حفازة رئيسية في دائرة الكشف المعروفة باسم "جسر حجر القمح".

يشمل الهيكل الأساسي لجهاز الاستشعار عادةمكونات مع اثنين من لفائف الأسلاك المقاومة.

الكشفمكون:

لفائف مغلفة بها معهوبكالايتعامل محفز،والتي ، عند التعرض للهواء المحيط ، يمكن أن تحفز رد فعل معأول أكسيد الكربون.

التعويضمكونات:

لفائف مغطاة بمادة خاملة. عادة ما يكون هذا المكون مغلقًا أو معزولًا ماديًا بحيث لاالرد معأول أكسيد الكربونفي البيئة.

هذين المكونين ، جنبا إلى جنب مع اثنين من المقاومات الدقيقة الأخرى ، تشكل جسر حجر قمح.

ثانيا.ردود الفعل التحفيزية تحفزالتغييرات في المقاومة الكهربائية

رد فعل محفز:

عندما تحتوي على الهواءأول أكسيد الكربونينتشر على سطح عنصر الكشف ،كربونيتم امتصاص جزيئات أول أكسيد والأجسيد علىهوبكاليتمحفز. تحت عمل المحفز ،أول أكسيد الكربونيمكن أن تتأكسد إلىأول أكسيد الكربوناعلىفي درجة حرارة الغرفةتحرير الحرارة.

تغيير المقاومة:

سلك البلاتين له خاصية معامل درجة الحرارة الإيجابية ؛ مع زيادة درجة الحرارة ، تزداد مقاومته خطيا.

خلل جسر Wheatstone:

لأن العنصر التعويضي مطلي بمادة خاملة لا تخضع لتفاعل حفاز ، تتأثر درجة حرارته فقط بدرجة الحرارة المحيطة ، وتتغير مقاومته ببطء. عندما يسخن عنصر الاستشعار بسببأول أكسيد الكربونرد فعل ، زيادة مقاومته أكبر من زيادة المقاومة للعنصر التعويضي ، مما تسبب فيجسر الحجري المتوازن في الأصل ليصبح غير متوازن.

خرج إشارة:

سيؤدي عدم التوازن في دائرة الجسر إلى توليد إشارة فرق الجهد عند مخرجه تتناسب مع التغيير في المقاومة ، وبالتالي إلىأول أكسيد الكربونالتركيز. يتم تغذية هذه الإشارة التماثلية الضعيفة في الدوائر اللاحقة.

المعالجة والتنبيه:

بعد التضخيم ، الخطية ، وتعويض درجة الحرارة ، يتم تحويل الإشارة إلى إشارة محددةأول أكسيد الكربونقيمة التركيز (جزء في المليون) وعرضها على الشاشة. عندما يتجاوز التركيز حد الأمان المحدد مسبقًا ، سيقوم المعالج بتنشيط إنذار مسموع ومرئي.

ثالثا.تصميم صيغة الهوكاليت

خلالأول أكسيد الكربونأجهزة الاستشعار ، وهوبكاليتتم تحسين الصياغة بدرجة عالية لتلبية متطلبات محددة.

نشاط درجة الحرارة العالية والمنخفضة:

يجب أن يكون النشاط التحفيزي عالية للغاية تحتمجموعة واسعة مندرجة حرارة الغرفةالظروف من أجل الكشف عن تركيزات منخفضة من أول أكسيد الكربونويستجيب بسرعة.

انتقائية ممتازة:

يجب في المقام الأولتتفاعل مع أول أكسيد الكربون، في حين تتفاعل ضعيفة مع الغازات الأخرى القابلة للاحتراق المشتركة في البيئة (مثل الهيدروجين والميثان وبخار الكحول ، وما إلى ذلك).

الاستقرار على المدى الطويل:

يجب أن يظل النشاط المحفز ثابتًا لفترة طويلة من الزمن ولا ينبغي تسميمه أو تعطيله بسهولة.

مقاوم للماء:

هذا هو التحدي الأكبر للتقليديةهوبكاليتفي تطبيقات أجهزة الاستشعار. بخار الماء يمتص بقوة على سطح المحفز ، يتنافس معأول أكسيد الكربونللمواقع النشطة ، مما يؤدي إلى انخفاض الحساسية أو حتى الفشل المؤقت. لذلك ،مقاومة الماء من الهوكاليتصياغةيجب أخذها في الاعتبار عند تطبيقها على أول أكسيد الكربونأجهزة الاستشعار.

4.مزايا وعيوب تطبيق صيغة الهوكاليت

أفانتاج:

01. لديها استجابة خطية جيدةأول أكسيد الكربون، وتتناسب إشارة الخرج معأول أكسيد الكربونالتركيز ضمن نطاق معين ، مما يسهل القياس الدقيق.

02.سرعة استجابة سريعة ، قادرة على الكشف بسرعةأول أكسيد الكربونالتسريبات.

03.عمر خدمة طويل ومواد حفازة مستقرة نسبيا.

الحد:

01.نقطة الصفر الانجراف موجود ويتطلب المعايرة الدورية.

02.إنه عرضة للتداخل من غازات أخرى ، والانتقائية ليست ٪.

03.تؤثر درجات الحرارة العالية والرطوبة العالية في البيئات على الدقة وعمر الحياة.

04.استهلاك الطاقة مرتفع نسبيًا لأن لفائف الأسلاك البلاتينية تحتاج إلى التسخين المستمر إلى درجة حرارة التشغيل.

05. بسبب القيود المفروضة على ظروف الاستخدام ، يقتصر نطاق تطبيقه عمومًا على المساحات غير المكتظة بالسكان مثل المناجم والأنفاق.