Toepassing van Hopcaliet in koolmonoxide alarmsensoren

I.De rol gespeeld door hopcalite

KatalytischReactieSensoren,HopcalietIs precies geïntegreerd als een belangrijk katalytisch materiaal in een detectiecircuit dat bekend staat als een "Wheatstone-brug".

De kernstructuur van een sensor omvat typischComponenten met twee weerstandsdraadspoelen.

DetectieComponent:

De spoel is gecoat met eenHopCalietKatalysator,Die bij blootstelling aan de omgevingslucht een reactie kan katalyseren metKoolmonoxide.

CompensatieComponenten:

Hun spoelen zijn gecoat met een inert materiaal. Dit onderdeel is meestal verzegeld of fysiek geïsoleerd, zodat het nietReageren metKoolmonoxideIn het milieu.

Deze twee componenten vormen samen met twee andere precisieweerstanden een Wheatstone-brug.

II.Katalytische reacties inducerenVeranderingen in elektrische weerstand

Katalytische reactie:

Wanneer lucht die bevatKoolmonoxideDiffundeert naar het oppervlak van het detectie-element,KoolstofMonoxide en Oarm-moleculen worden geadsorbeerd aan deHopcalietKatalysator. Onder de actie van de katalysator,KoolmonoxideKan worden geoxideerd totKoolmonoxidePuBij kamertemperatuur, Warmte vrijgeven.

Weerstandsverandering:

Platinadraad heeft een positieve temperatuurcoëfficiëntkarakteristiek; naarmate de temperatuur toeneemt, neemt de weerstand lineair toe.

Wheatstone brug onbalans:

Omdat het compenserende element is bedekt met een inert materiaal dat geen katalytische reactie ondergaat, wordt de temperatuur alleen beïnvloed door de omgevingstemperatuur en verandert de weerstand langzaam. Wanneer het detectie-element opwarmt als gevolg vanHet koolmonoxideReactie, zijn weerstandsverhoging is groter dan de weerstandsverhoging van het compenserende element, waardoor deOorspronkelijk gebalanceerde Wheatstone-brug om uit balans te raken.

Signaaluitgang:

Een onbalans in het brugcircuit zal een spanningsverschilsignaal aan de uitgang genereren dat evenredig is met de verandering in weerstand en bijgevolg metHet koolmonoxideConcentratie. Dit zwakke analoge signaal wordt in daaropvolgende schakelingen ingevoerd.

Verwerking en alarm:

Na versterking, linearisatie en temperatuurcompensatie wordt het signaal omgezet in een specifiekKoolmonoxideConcentratiewaarde (ppm) en weergegeven op het scherm. Wanneer de concentratie een vooraf ingestelde veiligheidsdrempel overschrijdt, activeert de processor een hoorbaar en visueel alarm.

III.Ontwerp van de hopcalite-formule

InKoolmonoxideSensoren, deHopcalietDe formulering is sterk geoptimaliseerd om aan specifieke eisen te voldoen.

Hoge en lage temperatuuractiviteit:

Het moet een extreem hoge katalytische activiteit hebben onderEen breed scala aanKamertemperatuurOmstandigheden om lage concentraties koolmonoxide te detecterenEn snel reageren.

Uitstekende selectiviteit:

Het moet in de eerste plaatsReageren met koolmonoxide, Terwijl ze zwak reageren met andere veel voorkomende brandbare gassen in de omgeving (zoals waterstof, methaan, alcoholdamp, enz.).

Stabiliteit op lange termijn:

De katalysatoractiviteit moet gedurende een lange periode stabiel blijven en mag niet gemakkelijk worden vergiftigd of gedeactiveerd.

Waterbestendigheid:

Dit is de grootste uitdaging voor traditioneelHopcalietIn sensortoepassingen. Waterdamp adsorbeert sterk op het katalysatoroppervlak en concurreert metKoolmonoxideVoor actieve sites, wat leidt tot verminderde gevoeligheid of zelfs tijdelijk falen. Daarom,De waterbestendigheid van de hopcalietFormuleringMoet worden overwogen bij de toepassing ervan op koolmonoxideSensoren.

IV.Voor-en nadelen van het toepassen van de hopcalite-formule

ADvantage:

01. Het heeft een goede lineaire responsKoolmonoxide, En het uitgangssignaal is evenredig metHet koolmonoxideConcentratie binnen een bepaald bereik, wat een nauwkeurige meting vergemakkelijkt.

02.Snelle reactiesnelheid, in staat om snel te detecterenKoolmonoxideLekken.

03.Lange levensduur en relatief stabiele katalytische materialen.

Beperking:

01.Nulpuntdrift bestaat en vereist periodieke kalibratie.

02.Het is gevoelig voor interferentie van andere gassen en de selectiviteit ervan is niet 100%.

03.Omgevingen met hoge temperaturen en hoge luchtvochtigheid beïnvloeden de nauwkeurigheid en levensduur.

04.Het stroomverbruik is relatief hoog omdat de platina draadspoel continu tot de bedrijfstemperatuur moet worden verwarmd.

05. Vanwege beperkingen in gebruiksomstandigheden is het toepassingsgebied ervan over het algemeen beperkt tot niet-dichtbevolkte ruimtes zoals mijnen en tunnels.