Applicazione di Hopcalite nei sensori di allarme di monossido di carbonio

I.Il ruolo svolto da hopcalite

CataliticoReazioneSensori,HopcaliteÈ integrato con precisione come materiale catalitico chiave in un circuito di rilevamento noto come "ponte di Wheatstone".

La struttura del nucleo di un sensore include tipicamenteComponenti con due bobine di filo di resistenza.

RilevamentoComponente:

La sua bobina è rivestita con unLuppoloCaliteCatalizzatore,Che, se esposto all'aria ambiente, può catalizzare una reazione conMonossido di carbonio.

CompensazioneComponenti:

Le loro bobine sono rivestite con un materiale inerte. Questo componente è solitamente sigillato o fisicamente isolato in modo che non lo facciaReagire conMonossido di carbonioNell'ambiente.

Questi due componenti, insieme ad altri due resistori di precisione, formano un ponte di Wheatstone.

II.Le reazioni catalitiche induconoCambiamenti nella resistenza elettrica

Reazione catalitica:

Quando l'aria contenenteMonossido di carbonioDiffonde alla superficie dell'elemento di rilevamento,CarbonioLe molecole di monossido e OBed sono adsorbite sulHopcaliteCatalizzatore. Sotto l'azione del catalizzatore,Monossido di carbonioPuò essere ossidato aMonossido di carbonioPerA temperatura ambiente, Rilasciando calore.

Cambio di resistenza:

Il filo di platino ha una caratteristica del coefficiente di temperatura positivo; all'aumentare della temperatura, la sua resistenza aumenta linearmente.

Squilibrio del ponte di Wheatstone:

Poiché l'elemento di compensazione è rivestito con un materiale inerte che non subisce una reazione catalitica, la sua temperatura è influenzata solo dalla temperatura ambiente e la sua resistenza cambia lentamente. Quando l'elemento di rilevamento si riscalda a causa diIl monossido di carbonioReazione, il suo aumento di resistenza è maggiore dell'aumento della resistenza dell'elemento di compensazione, causando ilOriginariamente bilanciato il ponte di Wheatstone per diventare sbilanciato.

Segnale di uscita:

Uno squilibrio nel circuito del ponte genererà un segnale di differenza di tensione alla sua uscita che è proporzionale alla variazione di resistenza e, di conseguenza, aIl monossido di carbonioConcentrazione. Questo debole segnale analogico viene alimentato nei circuiti successivi.

Elaborazione e allarme:

Dopo l'amplificazione, la linearizzazione e la compensazione della temperatura, il segnale viene convertito in uno specificoMonossido di carbonioValore di concentrazione (ppm) e visualizzato sullo schermo. Quando la concentrazione supera una soglia di sicurezza preimpostata, il processore attiverà un allarme acustico e visivo.

III.Progettazione della formula hopcalite

InMonossido di carbonioSensori, ilHopcaliteLa formulazione è altamente ottimizzata per soddisfare requisiti specifici.

Attività ad alta e bassa temperatura:

Deve avere un'attività catalitica estremamente elevata sottoUna vasta gamma diTemperatura ambienteCondizioni per rilevare basse concentrazioni di monossido di carbonioE rispondere rapidamente.

Selettività eccellente:

Deve principalmenteReagire con monossido di carbonio, Mentre reagiva debolmente con altri gas combustibili comuni nell'ambiente (come idrogeno, metano, vapore di alcol, ecc.).

Stabilità a lungo termine:

L'attività del catalizzatore deve rimanere stabile per un lungo periodo di tempo e non deve essere facilmente avvelenata o disattivata.

Resistenza all'acqua:

Questa è la sfida più grande per il tradizionaleHopcaliteNelle applicazioni del sensore. Il vapore acqueo si adsorbe fortemente sulla superficie del catalizzatore, in competizione conMonossido di carbonioPer i siti attivi, con conseguente diminuzione della sensibilità o addirittura guasto temporaneo. Pertanto,La resistenza all'acqua della hopcaliteFormulazioneDeve essere considerato quando lo si applica al monossido di carbonioSensori.

IV.Vantaggi e svantaggi dell'applicazione della formula hopcalite

ADvantage:

01. Ha una buona risposta lineareMonossido di carbonioE il segnale di uscita è proporzionale aIl monossido di carbonioConcentrazione entro un certo intervallo, che facilita la misurazione accurata.

02.Velocità di risposta veloce, in grado di rilevare rapidamenteMonossido di carbonioPerdite.

03.Lunga durata e materiali catalitici relativamente stabili.

Limitazione:

01.La deriva del punto zero esiste e richiede una calibrazione periodica.

02.È suscettibile alle interferenze di altri gas e la sua selettività non è al 100%.

03.Gli ambienti ad alta temperatura e alta umidità influenzano la precisione e la durata della vita.

04.Il consumo di energia è relativamente alto perché la bobina del filo di platino deve essere riscaldata continuamente alla temperatura di funzionamento.

05. A causa delle limitazioni nelle condizioni di utilizzo, il suo ambito di applicazione è generalmente limitato a spazi non densamente popolati come miniere e tunnel.